متنوع

أقطاب الأنبوب المفرغ: أقطاب الصمام الحراري

أقطاب الأنبوب المفرغ: أقطاب الصمام الحراري


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يختلف تركيبها بشكل طبيعي وهناك اختلافات وفقًا لتصميم الأنبوب وتطبيقاته.


كاثود

هناك مجموعة متنوعة من أنواع الكاثود المختلفة المستخدمة في الأنابيب المفرغة الحديثة. وهي تختلف في بناء الكاثود والمواد المستخدمة.

إحدى الطرق الرئيسية التي يمكن من خلالها تصنيف الكاثودات هي طريقة تسخينها. النوع الأول الذي تم استخدامه هو ما يسمى بالتسخين المباشر. هنا يتم تمرير تيار عبر سلك لتسخينه. بالإضافة إلى توفير الحرارة ، فإنه يعمل أيضًا ككاثود بحد ذاته ، ينبعث منه الإلكترونات في الفراغ. هذا النوع من الكاثود له عيب أنه يجب توصيله بكل من مصدر السخان والإمداد المستخدم للاستخدام في دائرة القطب الموجب نفسها. هذا له عيوب لأنه يحد من الطريقة التي يمكن أن تكون بها الدائرة متحيزة ما لم يتم توفير كل سخان بشكل منفصل ومعزول عن بعضه البعض. عيب آخر هو أنه إذا تم استخدام تيار متناوب لتوفير التسخين ، فيمكن فرض هذه الإشارة على دائرة القطب الموجب الرئيسية ، وهناك همهمة ناتجة عن تردد إمداد السخان. يُعرف النوع الثاني من الكاثود باسم الكاثود المسخن بشكل غير مباشر. هنا يتم فصل السخان كهربائيًا عن الكاثود ، ويتم إشعاع الحرارة من السخان لتسخين الكاثود. على الرغم من أن تسخين هذه الأنواع من الأنابيب يستغرق وقتًا أطول ، إلا أنها تُستخدم عالميًا تقريبًا بسبب المرونة التي يوفرها هذا في تحيز الدوائر ، وفي عزل دائرة القطب الموجب عن تأثيرات همهمة من مصدر السخان.

يُعرف النوع الأول من الكاثود باسم الكاثود الساطع. يستخدم هذا النوع من الكاثود سلكًا من التنجستن يتم تسخينه إلى درجة حرارة تتراوح بين 2500 و 2600 كلفن على الرغم من عدم استخدامه على نطاق واسع هذه الأيام ، فقد تم استخدام هذا النوع من الكاثود في أنابيب نقل عالية الطاقة مثل تلك المستخدمة في البث. إنه يعاني من عدد من العيوب ، أحدها أنه غير فعال بشكل خاص من حيث الانبعاثات المكتسبة لمدخلات الحرارة. كما أن عمر الكاثود مقيد بتبخر التنجستن مع حدوث فشل عندما يختفي حوالي 10٪ من التنجستن.

يُعرف نوع آخر من الكاثود بالباعث الباهت. يتم تسخين هذه الكاثودات مباشرة وتتكون من التنغستن الثوري. إنها توفر انبعاثًا أكثر من كاثود التنجستن وتتطلب حرارة أقل ، مما يجعل الكفاءة الإجمالية للأنبوب أكبر. عادةً ما تعمل عند درجة حرارة تتراوح بين 1900 و 2100 كلفن ، وعلى الرغم من أن هذه الكاثود لها عمر طويل نسبيًا ، إلا أنها هشة ويجب معالجة أي صمامات أو أنابيب تستخدمها بعناية ويجب عدم معالجتها للصدمات الفنية أو الاهتزازات.

نوع الكاثود الذي يستخدم إلى حد بعيد هو الكاثود المطلي بالأكسيد. يمكن استخدامها مع كاثودات مسخنة بشكل غير مباشر ، على عكس كاثودات التنغستن والباعث الباهت التي يجب تسخينها مباشرة نتيجة لدرجات الحرارة المعنية. عادة ما يكون هذا النوع من الكاثود على شكل نيكل على شكل شريط أو أنبوب أو حتى شكل كوب صغير. هذا مغطى بمزيج من كربونات الباريوم والسترونشيوم ، غالبًا مع إضافة القليل من الكالسيوم. أثناء عملية التصنيع ، يتم تسخين الطلاء لتقليله إلى شكله المعدني ويتم إزالة منتجات التفاعل الكيميائي عند تفريغ الصمام أخيرًا. في هذا الكاثود ، يكون الباريوم هو الباعث الأساسي ويعمل عند أقل بكثير من الأنواع الأخرى الموجودة في المنطقة 950-1050 كلفن.

تستخدم بعض أنواع الصمامات الحرارية أو الأنبوب المفرغ ما يسمى بالكاثود البارد. هذه هي مثبتات الجهد وتستخدم شكلًا من أشكال السطح المعدني المنشط.


الأنود

يتشكل الأنود عمومًا في أسطوانة بحيث يمكنه إحاطة الكاثود وأي أقطاب كهربائية أخرى قد تكون موجودة. وبهذه الطريقة يمكن بناء الأنبوب المفرغ بطريقة أنبوبية ويمكن أن يجمع الأنود أقصى عدد من الإلكترونات.

بالنسبة للصمامات أو الأنابيب الأصغر المستخدمة في العديد من أجهزة الاستقبال اللاسلكية ، فإن الأنودات تصنع عمومًا من الفولاذ المطلي بالنيكل أو ببساطة من النيكل. في بعض الحالات التي تحتاج فيها كميات أكبر من الحرارة إلى التبديد ، قد يتم تفحيمها لإعطائها لمسة نهائية غير لامعة تتيح لها إشعاع مزيد من الحرارة خارج الصمام.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب طاقة أعلى ، يجب أن يكون الأنود قادرًا على تبديد المزيد من الحرارة ، والعمل في درجات حرارة أعلى. بالنسبة لهذه الأنابيب ، يمكن استخدام المواد بما في ذلك الكربون أو الموليبدينوم أو الزركونيوم. طريقة أخرى هي بناء زعانف المبرد في هيكل الأنود للمساعدة في إشعاع الحرارة الإضافية. هذا النهج مقيد بشكل طبيعي ببناء الصمام وحقيقة أن الأنبوب يحتاج إلى احتوائه داخل غلافه الزجاجي. ومع ذلك ، فإن هيكل غرفة التبريد الكبيرة يتطلب أن يكون الغلاف الزجاجي أكبر بكثير ، وبالتالي زيادة التكاليف.

للتغلب على هذه المشكلة ، يمكن تصنيع الأنود بحيث يمكن نقل الحرارة خارج الصمام وإزالتها باستخدام هواء قسري أو سترة مائية. باستخدام هذا النهج ، يمكن جعل غلاف الأنبوب صغيرًا نسبيًا ، بينما يظل قادرًا على التعامل مع مستويات كبيرة من الطاقة.


جريد

الشبكة هي القطب الذي يمكن من خلاله التحكم في التيار المتدفق في دائرة الأنود بواسطة جهد آخر. في الشكل الأساسي ، قد يكون للأنبوب المفرغ شبكة واحدة ، ولكن من الممكن استخدام أكثر من شبكة واحدة لتحسين الأداء أو لتمكين وظائف إضافية. وفقًا لذلك ، يتم تسمية الصمامات بعدد الأقطاب الكهربائية التي تحتوي عليها والمرتبطة بتدفق الإلكترون. بمعنى آخر ، يتم حذف الخيوط أو السخانات والعناصر المماثلة الأخرى.


عدد الشبكاتالرقم الإجمالي
من الأقطاب الكهربائية
اسم عام
13الصمام الثلاثي
24تترود
35بنتود
46سداسية
57هيبتود
68اوكتود

عادة ما يتم إنشاء الشبكة على شكل شبكة شاش أو لولب سلكي. إذا كان مصنوعًا من الأسلاك ، فإنه يتكون عادة من النيكل أو الموليبدينوم أو سبيكة ويتم جرحه باستخدام قضبان داعمة تحافظ عليه بعيدًا عن الكاثود. على هذا النحو قد تكون واسعة ، وربما بيضاوية الشكل وهي مصنوعة بشكل عام من النحاس أو النيكل.

لتحقيق مستوى عالٍ من الأداء يمكن تكراره ، يجب الحفاظ على التفاوتات داخل الأنبوب المفرغ من جهاز إلى آخر. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يكون من الضروري تركيب الشبكة بأجزاء من المليمتر فقط بعيدًا عن الكاثود أو الشبكات الأخرى. لتكون قادرًا على الحفاظ على هذه الأبعاد ، فإن أحد الأساليب المعتمدة هو استخدام إطار مستطيل صلب ثم لف سلك الشبكة على هذا تحت الشد. يحتاج هذا الهيكل بعد ذلك إلى الإصلاح باستخدام التزجيج أو حتى اللحام بالنحاس الأصفر بحيث يظل ثابتًا في مكانه. في بعض الظروف ، قد يكون من الضروري طحن طلاء سطح الكاثود لضمان استواءه. يُعرف هذا الشكل من الشبكة باسم شبكة الإطار.

أحد الجوانب المهمة لتصميم الأنابيب المفرغة أو الصمامات الحرارية هو ضمان عدم ارتفاع درجة حرارة الشبكة. هذا يمكن أن يؤدي إلى تشويه ميكانيكي وفشل الصمام بأكمله. للمساعدة في إزالة الحرارة ، قد يكون سلك الشبكة مكربنًا ، وغالبًا ما يتم توصيل زعانف التبريد بأسلاك دعم الشبكة. يمكن أيضًا أن يتم لحام هذه الأسلاك الداعمة مباشرة إلى دبابيس التوصيل مباشرة في قاعدة الصمام بحيث يمكن نقل الحرارة بعيدًا من خلال التوصيلات الخارجية.

تتوفر مجموعة متنوعة من الصمامات الحرارية أو الأنابيب المفرغة حتى اليوم. باستخدام التقنيات التي تم تطويرها على مدى سنوات عديدة ، فهي قادرة على تقديم قابلية تكرار وأداء وموثوقية ممتازة.


شاهد الفيديو: كيفية عمل الديطوندور صمام التمدد و لوريفيس (يونيو 2022).