Физические процессы в газоразрядных приборах.

Действие газоразрядных приборов основано на использовании различных видов электрического разряда в газе обычно инертном или парах металла (пары ртути) для получения ионов как носителей заряда.

Тлеющий разряд обеспечивает небольшой ток в газе под действием электрического поля между электродами используется свечение неона или гелия для индикации поля катод при этом холодный. Напряжение поля зависит от конструкции и давления газа. Мощность 0,01 – 10 Вт светоотдача 25мм/Вт при давлении 2,5 – 4 кПа U₃=170B.

 

Физическая схема-модель: ВАХ:

 

 

Падение напряжения на столбе разряда в газе зависит от тока и состояния газа. Поэтому при анализе рассмотрим типовую ВАХ:

 

ВС – поднормальный

DE – нормальный тлеющий разряд В

EF – анормальный

FG – дуговой со шнурами тока В

GH – дуговой разрушающий, плавящий

 

На переменном токе электроды А и К меняются функциями, а разряд идет. При наличии сетки она управляет только зажиганием, потом не влияет. При двух сетках можно включать и выключать.

 

В лампах дневного света и газосветных трубках для обеспечения пробоя газа сначала подают повышенное напряжение, затем снижают для поддержания свечения Дуговой разряд создается в тиратронах с помощью накаленного катода и сеточного управления моментом зажигания (несамостоятельный разряд). Дуга существует короткое время 10" - 10~⁵ сек., но амплитуда импульсного тока до 10 килоампер. (модулятор в РАС источники питания мощных газовых лазеров). То же в ртутных вентилях мощный искровой разряд создается в тригатронах с инертным газом повышенного давления (несколько атмосфер). Подпитывается с помощью специального электрода от маломощного источника. Служит для коммутации устройств модуляции СВЧ колебаний.

Другие процессы не рассматриваем, т.к. они относятся к силовой или осветительной электротехнике (сверх высокие давления ксенона, низкие давления натриевых ламп...).

Принцип действия современных плазменных панелей рассмотрен главе Приборы визуализации.