Moderne elektrovakuumtoestelle het hul voorkoms aan die Amerikaanse uitvinder Thomas Edison te danke. Dit was hy wat die eerste suksesvolle manier van beligting ontwikkel het deur 'n elektriese gloeilamp hiervoor te gebruik.
Die geskiedenis van die lamp
Dit is tans moeilik om te glo dat elektrisiteit nie in alle historiese tydperke bestaan het nie. Die eerste gloeilampe het eers aan die einde van die negentiende eeu verskyn. Edison het daarin geslaag om 'n model van 'n gloeilamp te ontwikkel, waarin koolstof-, platinum- en bamboesfilamente geleë was. Dit is hierdie wetenskaplike wat tereg die "vader" van die moderne elektriese lamp genoem word. Hy het die gloeilampkring vereenvoudig, die produksiekoste aansienlik verminder. As gevolg hiervan het nie gas nie, maar elektriese beligting op die strate verskyn, en nuwe beligtingstoestelle het Edison-lampe genoem. Thomas het lank daaraan gewerk om sy uitvinding te verbeter, gevolglik het die gebruik van kerse 'n nuttelose maatreël geword.
Werkbeginsel
Watter toestel het Edison-gloeilampe? Elke toestel het 'n liggaamfilament, glasbol, hoofkontak, elektrodes, basis. Elkeen van hulle het sy eie funksionele doel.
Die kern van hierdie toestel is soos volg. Wanneer die verhittingsliggaam sterk verhit word deur 'n stroom gelaaide deeltjies, word elektriese energie in 'n ligvorm omgeskakel.
Om die bestraling deur die menslike oog waar te neem, is dit nodig om 'n temperatuur van ten minste 580 grade te bereik.
Tungsten het die hoogste smeltpunt onder metale, en daarom word die verwarmingsliggaam daarvan gemaak. Om die volume te verminder, is begin om die draad in die vorm van 'n spiraal te plaas.
Ten spyte van die hoë chemiese weerstand van wolfram, vir sy maksimum beskerming teen die korrosieproses, word die filamentliggaam in 'n verseëlde glashouer geplaas, waaruit lug voorheen uitgepomp is. In plaas daarvan word 'n inerte gas in die fles gepomp, wat verhoed dat die wolframdraad in oksidasiereaksies ingaan. Die mees gebruikte inerte gas is argon, soms word stikstof of kripton gebruik.
Die kern van Edison se uitvinding is dat die verdamping wat tydens langdurige verhitting van die metaal plaasvind, voorkom word deur die druk wat deur 'n inerte gas geskep word.
Lampkenmerke
Daar is 'n hele paar verskillende lampe wat ontwerp is om 'n groot area te verlig. 'n Kenmerk van Edison se uitvinding is die vermoë om die krag van hierdie toestel aan te pas, met inagneming van die verligte area.
Vervaardigers bied verskillende soorte lampe aan, wat verskil in lewensduur, grootte, krag. Kom ons stilstaan by sommige tipes van hierdie elektriese toestelle.
Die mees algemene vakuumbuise is LON. Hulle is ten volle higiënies en het 'n gemiddelde dienslewe van 1000 uur.
Onder die tekortkominge van algemene doel lampe, beklemtoon ons die lae doeltreffendheid. Ongeveer 5 persent van elektriese energie word in lig omgeskakel, die res word as hitte vrygestel.
Kolligte
Hulle het 'n redelik hoë krag, ontwerp om groot gebiede te verlig. Elektrovakuumtoestelle word in drie groepe verdeel:
- filmprojeksie;
- vuurtorings;
- algemene doel.
Die projektorligbron verskil in die lengte van die filamentliggaam, dit het 'n meer kompakte grootte, wat jou toelaat om die algehele helderheid te verhoog, die fokus van die ligstroom te verbeter.
Spieël-elektrovakuumtoestelle het 'n reflektiewe aluminiumlaag, 'n ander gloeilampontwerp.
Daardie deel daarvan, wat ontwerp is om lig te gelei, is van matglas gemaak. Dit laat jou toe om die lig sag te maak, kontrasterende skaduwees van verskeie voorwerpe te verminder. Sulke elektrovakuumtoestelle word vir binnebeligting gebruik.
Binne die halogeenfles is verbindings van broom of jodium. As gevolg van hul vermoë om temperature tot 3000 K te weerstaan, is die dienslewe van die lampe ongeveer 2000 uur. Maar hierdie wit ligbron het ook sy nadele, bv.halogeenlamp, het 'n lae elektriese weerstand wanneer dit afgekoel word.
Hoofparameters
In 'n Edison-gloeilamp is die wolframfilament in verskillende vorms gerangskik. Vir 'n stabiele werking van so 'n toestel word 'n spanning van 220 V benodig. Die lewensduur daarvan is gemiddeld van 3000 tot 3500 uur. As in ag geneem word dat die kleurtemperatuur 2700 K is, verskaf die lamp 'n warm wit of geel spektrum. Tans word lampe aangebied met verskillende groottes sokles (E14, E27). As jy wil, kan jy 'n lamp in die vorm van 'n haarnaald, visgraat, spiraal in 'n plafonkandelaar of muurbeligting optel.
Edison se uitvinding word in afsonderlike klasse verdeel volgens die aantal wolframfilamente. Die koste van die beligting, sy krag en lewensduur hang direk af van hierdie aanwyser.
EVL-bewerkingsbeginsel
Termioniese emissie bestaan uit die vrystelling van elektrone deur 'n verhitte gloeiliggaam in 'n vakuum of 'n inerte medium wat in die gloeilamp geskep word. Om die vloei van elektrone te beheer, word 'n magnetiese of elektriese veld gebruik.
Termioniese emissie stel jou in staat om die positiewe eienskappe van die elektronvloei prakties te gebruik - om elektriese vibrasies van verskeie frekwensies op te wek, te versterk.
Kenmerke van radiobuise
Elektrovakuumdiode is die basis van radio-ingenieurswese. Die ontwerp van die lamp het twee elektrodes (katode en anode), 'n rooster. Die katode verskaf emissie, hiervoor is die wolframlaag bedek met barium of torium. Die anode is gemaak in die vorm van 'n nikkel-, molibdeen-, grafietplaat. Nettois die skeiding tussen die elektrodes. Wanneer die werkvloeistof verhit word, word 'n kragtige elektriese stroom geskep uit bewegende deeltjies in 'n vakuum. Elektrovakuumtoestelle van hierdie tipe vorm die basis van radio-ingenieurswese. In die tweede helfte van die vorige eeu is vakuumbuise in verskeie velde van tegniese, radio-elektroniese industrie gebruik.
Sonder hulle was dit onmoontlik om radio's, televisies, spesiale toerusting, rekenaars te vervaardig.
Aansoekgebiede
Met die ontwikkeling van presisie-instrumentasie, radio-elektronika, het hierdie lampe hul relevansie verloor, opgehou om op groot skaal gebruik te word.
Maar selfs nou is daar sulke industriële gebiede wat EVL vereis, want slegs 'n vakuumlamp kan die werkverrigting van toestelle volgens die gespesifiseerde parameters verseker, in 'n sekere omgewing.
EVL is van besondere belang vir die militêre-industriële kompleks, aangesien dit vakuumbuise is wat deur verhoogde weerstand teen elektromagnetiese impulse onderskei word.
Een militêre apparaat kan tot honderd EVL bevat. Die meeste van die halfgeleier materiale, REC kan nie funksioneer met verhoogde bestraling, sowel as in natuurlike vakuum toestande (in die ruimte).
EVL help om die betroubaarheid en duursaamheid van satelliete en ruimtevuurpyle te verbeter.
Gevolgtrekking
In elektrovakuumtoestelle wat dit moontlik maak om elektromagnetiese energie op te wek, te versterk, om te skakel, is die werkspasie heeltemal bevry van lug,beskerm teen die atmosfeer deur 'n ondeurdringbare dop.
Die ontdekking van termioniese emissie het bygedra tot die skepping van 'n eenvoudige twee-elektrode-lamp wat 'n vakuumdiode genoem word.
Wanneer dit aan 'n elektriese stroombaan gekoppel is, verskyn 'n stroom binne die toestel. Wanneer die polariteit van die spanning verander, verdwyn dit, en maak nie saak hoe warm die katode is nie. Deur 'n konstante waarde van die temperatuur van die verhitte katode te handhaaf, was dit moontlik om 'n direkte verband tussen die anodespanning en die stroomsterkte te vestig. Die resultate wat verkry is, is gebruik in die ontwikkeling van elektroniese vakuumtoestelle.
Byvoorbeeld, 'n triode is 'n vakuumbuis met drie elektrodes: 'n anode, 'n termioniese katode, 'n beheerrooster.
Dit was triodes wat aan die begin van die vorige eeu die eerste toestelle geword het wat gebruik is om elektriese seine te versterk. Tans is triodes deur halfgeleiertransistors vervang. Vakuumtriodes word slegs gebruik in daardie gebiede waar dit nodig is om kragtige seine met 'n klein aantal aktiewe komponente om te skakel, en gewig en afmetings kan afgeskeep word.
Kragtige radiobuise is vergelykbaar met transistors wat doeltreffendheid, betroubaarheid betref, maar hul lewensduur is baie korter. In lae-krag triodes gaan die meeste van die hitte in die verbruikte kaskadekrag, soms bereik die waarde daarvan 50%.
Tetrodes is 'n elektroniese twee-rooster lamp, wat ontwerp is om die krag en spanning van elektrieseseine. Hierdie toestelle het 'n hoër wins in vergelyking met die triode. Sulke ontwerpkenmerke maak dit moontlik om tetrodes te gebruik om lae frekwensies in televisies, ontvangers en ander radiotoerusting te versterk.
Verbruikers gebruik aktief gloeilampe, waarin die filamentliggaam 'n wolfraamfilament of -draad is. Hierdie toestelle het 'n krag van 25 tot 100 W, hul lewensduur is 2500-3000 uur. Vervaardigers bied lampe met verskillende basisse, vorms, groottes aan, sodat jy die lampopsie kan kies, met inagneming van die kenmerke van die beligtingstoestel, die area van die kamer.
