Электронная или ионная лампа

Электронная или ионная лампа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21

Уо 43090

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ электронной или ионной лампы.

К зависимому авторскому свидетельству В. И. Волынкина, заявленному

23 июля 1933 года (спр. о перв. № 132400).

Основной патент на имя того же лица от 31 мая 1929 года ¹ 9834, обмененный на авторское свидетельство 31 августа 1933 года.

0 выдаче зависимого авторского свидетельства опубликовано 31 мая 1935 года. (367) Катодная лампа с любым числом электродов, удовлетворяющая идеальным условиям, как известно, имеет характеристику, выражаемую уравнением полукубической параболы, т. е. I= kU ", где 1 — ток, приходящий к к атоду;

U — приведенное к управляющему электроду напряжение, учитывающее напряжения, приложенные между каждым из электродов лампы и катодом, и А — коэфициент пропорциональности, зависящий от размеров и свойств носителя заряда, электрона или иона.

Современная техника применения ламп однако уже не может довольствоваться приведенного типа характеристикой. Например, для усилительных целей необходима прямолинейная характеристика, для детектирования биений и балансовой модуляции — квадратичная, а для применения лампы в качестве ограничителя — логарифмическая характеристика.

В основном авторском свидетельстве № 9834 автором был уже указан способ изготовления лампы с прямолинейной характеристикой, основанный на неравномерном распределении тока насыщения вдоль катода, что может быть достигнуто неравномерным распределением температуры или активного вещества, испускающего электроны, а также переменным сечением катода или же применением всех этих средств совместно. Цель настоящего предложения обобщить предложенный ранее способ для получения любой характеристики лампы и в частности квадратичной и логарифмической.

Для уяснения приводимых далее формул на фиг. 1 показано примерное распределение тока насыщения на единицу длины Р(х) вдоль катода длины L, знание которого дает возможность найти уравнение характеристики. Пусть при некотором значении приведенного напряжения U ток на единицу длины катода, ограничиваемый пространственным зарядом, будет f(x, U), где учтена неэквипотенциальность катода; тогда ток, ограничиваемый пространственным зарядом, в любой точке катода изобразится кривой ((х, U), пересекающей кривую Р (х) в точках х, и х,. На длине катода от О до х, и от ха до L приходящий к катоду электронный ток будет определяться исключительно насыщением. На участке же (ха— х,) благодаря избытку насыщения электронный ток будет ограничиваться пространственным зарядом, т. е. ординатами кривой ((х, U). х„

+ ) (х, U) dx, х т — 1

ЫГ(Г) d L (5) (2тйт) т — l (х) =

L — — х

+ (х,) =/(х„U) (ха) =/(xÄ U) (2) 8 (6)

27 ((, причем

", (hh) = (L — 2х) (7) с (х) = — (L — 2х)

27k з

64 с (7а) Таким образом, общий ток найдется интегрированием:

I = cp(x) dx+ f (x) dx+ причем пределы интегрирования определяются равенствами

В случае эквипотенциального катода

7".(х, U) обращается в прямую Л N (фиг. 2), проведенную на расстоянии k U от оси ординат, где показатель т при наличии носителей зарядов одного лишь знака, как известно, равен 3/2, а k — коэфициент пропорциональности, зависящий от носителя заряда и геометрических размеров лампы. Если, кроме того, распределение тока насыщения симметрично относительно середины катода, то в этом случае, на основании ( фиг. 2

1= 2 g(x) ck+ о

+ — — х, Ай (3) V (x0) (4) Из сказанного ясно, что результат интегрирования не изменится, если ветви I u II кривой (x) на фиг. 2 поменять местами, как указано на фиг. 3.

Такое перемещение равносильно перенесению начала координат из конца ка. тода в его середину. После изложенного станет понятным из дальнейшего, что для эквипотенциального катода, в котором влиянием наложения эмиссионного тока на температуру можно пренебречь, поставленная цель будет достигнута, если в данной точке, находящейся на расстоянии Х от конца или с соответственно середины катода, эмиссия будет пропорциональна степени и — 1 отношения крутизны характеристики, выраженной через координату данной точки, к расстоянию точки до середины, или соответственно конца катода, т. е.

°" где > (х) — эмиссия в данной точке, I=F(U) †заданн характеристика и д E(U) — — ее производная по приведенному напряжению, L †дли катода, k — коэфициент пропорциональности в формуле для тока на единицу длины, ограничиваемого пространственным зарядом.

В справедливости высказанного положения можно убедиться, произведя интегрирование по формуле (3) при условии (4), Для чисто электронного или ионного разряда т=З/2 и (5) обращается в

Рассмотрим в виде примера для чисто-электронного или чисто-ионного разряда (m = 3/2), какое должно быть распределение эмиссии для получения степенной характеристики I= c U",ãäe в частности показатель и = 2, а с †коэфициент пропорциональности.

Применяя (6) и условие (4), находим

При и = 2, т. е. для квадратичной характеристики

Аналогично для логарифмической характеристики 1= В 1n —, где U, — неU о которая постоянная, а  — коэфициент пропорциональности, найдем

2В з(Х вЂ” 2 х) (8) В том случае, когда катод не эквипотенциален и влиянием эмиссионного тока на температуру катода нельзя пренебречь, в выведенные формулы должны быть внесены поправки, которые лучше всего могут быть найдены из опыта.

Приведенные рассуждения распространяются, очевидно, и на тот случай, когда активный электрод является источником отрицательных или положительных ионов.

Пре дм ет из об ретенля.

1. Электронная или ионная лампа с любым числом электродов и с переменным распределением эмиссии вдоль активного электрода по авторскому свидетельству № 9834, отличающаяся тем, что для получения заданной характеристики 1= F(U), где 1 — исходящий из активного электрода ток и U — приведенное к управляющему электроду напряжение, учитывающее напряжение между каждым из электродов и активным электродом, применен активный электрод, ток насыщения которого на единицу длины в любой точке на расстоянии х от его конца или соответственно от середины пропорционален

m степени, отношения производной характеристики по приведенному напряжению, выраженной через координату х, к расстоянию точки до середины (нли соответственно до конца) активного электрода, причем т равно показателю при напряжении в выражении тока, ограничиваемого пространственным зарядом (формула 5).

2. Форма выполнения лампы по п. 1, отличающаяся тем, что для получения степенной характеристики 1= с U, где с = коэфициент пропорциональности, ток насыщения на единицу длины в каждой точке активного электрода делается пропорциональным степени з расстояния точки от его конца (или соответственно середины) (формула 7).

3. Форма выполнения лампы по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что для получения квадратичной характеристики ток насыщения на единицу длины в каждой точке активного электрода пропорционален кубу расстояния точки от конца (или соответственно от середины) активного электрода (формула 7а).

4. Форма выполнения лампы по п. 1, отличающаяся тем, что для получения логарифмической характеристики 1=

= Bln —., где U,— постоянная и В— о коэфициент пропорциональности, ток насыщения на единицу длины активного электрода в каждой точке обратно пропорционален расстоянию точки от конца (или соответственно от середины) активного электрода (формула 8).

5. При лампе по пп. 1 — 4 применение для учета неэквипотенциальности активного электрода и влияния эмиссионного тока на его температуру соответствующих поправок к указанным зависимостям. — — — 4

Ix,Jë

1 /

Х -I-x -4

Эксперт А. П. Селезнев

Тип. „Печатный Труд . Зак. 4024 — 03