Аркатрон
Аркатро́н (від лат. арка ― дуга і …елек[трон]) ― малопотужний газорозрядний прилад з холодним катодом і з дуговим розрядом, у якому допоміжні електроди керують моментом його виникнення.
Зміст
Історична довідка
Аркатрон озроблено у 1950-х швейцарською фірмою «Cerberus AG».
Характеристика
Конструкція
Прилад подібний до тиратрона з холодним катодом, але, на відміну від нього, у аркатроні використовують дуговий, а не тліючий газовий розряд. Має чотири електроди ― основний та допоміжний аноди, сітку і катод. Катод ― це таблетка, спечена з суміші алюмінатів Барію (барію) і Кальцію (кальцію). Допоміжний анод підтримує початковий газовий розряд, розташований у безпосередній близькості від катода. Основний анод працює за постійно палаючого допоміжного дугового розряду, що виконує функцію плазмового катода.
Міжелектродні розміри в аркатроні добирають так, щоб за визначеного тиску газу забезпечити напругу запалювання тліючого розряду між катодом і допоміжним анодом. Через короткий час (вимірюється мікросекундами) після появи тліючий розряд переходить у дуговий між катодом і допоміжним анодом. Дуговий розряд на головному аноді виникає після подання на сітку позитивного імпульсу напруги. Переходу від тліючого розряду до дугового сприяє термоелектронна емісія, яка швидко розвивається на поверхні катода. Термоелектронна емісія виникає внаслідок того, що поверхня катода шорстка, тому під дією енергії, яку віддають йони катода, розігріваються насамперед мікроділянки, що виступають над поверхнею катода. За зростання температури на цих ділянках збільшується густина струму, що веде до подальшого локального нагрівання катода. Через взаємне посилення щільності струму й нагрівання температура на ділянках, що виступають над поверхнею, швидко досягає 700–750 °С. За такої температури емісія з решти поверхні катода припиняється, а у місці найвищого локального нагріву виникає катодна пляма, яка є основою дугового розряду. Допустима анодна напруга аркатрона не перевищує декількох кіловольтів, середній робочий струм ― одиниць амперів (при цьому імпульсний струм може сягати тисяч амперів), падіння напруги на приладі становить 20–30 В. Мінімальний струм, який викликає стійке горіння допоміжного розряду і перехід катода у режим саморозігрівання, не перевищує 30 мА.
Переваги аркатрона:
- над приладами дугового розряду з накалювальним катодом: менше витрачання потужності у допоміжних колах; швидша готовність до дії;
- над приладами зі ртутним катодом: менша залежність від температури навколишнього середовища, зумовлена тим, що аркатрон заповнено інертним газом, а також можливість встановлення його в будь-якому положенні щодо горизонту.
- над напівпровідниковими приладами: підвищена термостійкість і стійкість до радіоактивних та космічних випромінювань.
Застосування
Аркатрони використовували як керовані вентилі для запалювання авіаційних двигунів та імпульсних джерел світла, накачування твердотільних лазерів, живлення магнітострикторів тощо. До кінця 1980-х аркатрони практично повністю були витіснені напівпровідниковими приладами. Причина ― відносно висока напруга запалювання й, відповідно, втрата потужності у колі допоміжного розряду.
Література
- Фридрихов С. А.,Мовкин С. М. Физические основы электронной техники. Москва : Высшая школа, 1982. 608 с.
- Вуйцік В. Ч. та ін. Фізичні основи електронної техніки. Львів : Національний університет «Львівська політехніка», 2002. 635 c.
- Швець Є, Я. та ін. Вакуумна та плазмова електроніка. Запоріжжя : Видавництво Запорізької державної інженерної академії, 2009. 258 с.
- Сенько В. І. та ін. Електроніка і мікросхемотехніка. Київ : Каравела, 2013. 640 с.
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Мачуський Є. А. Аркатрон // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Аркатрон (дата звернення: 4.05.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 14.12.2021
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
