ДОСЛІДЖЕННЯ ЛАМП ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ РІЗНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

Мета роботи: Вивчити будову, особливості електричних і світлових параметрів, а також можливості застосування ламп тліючого розряду в світлотехніці та побуті.

СТИСЛІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

При низькому тиску газу (від 0,1 до 100 мм.рт.ст.) і струмі самостійного розряду порядку 1...100 мА свічення газу в довгій циліндричній трубці буде виглядати так, як показано на рис.7.1а. Такий самостійний розряд називають нормальним тліючим розрядом.

Рис.7.1

Безпосередньо до катоду прилягає дуже вузький темний простір - астоновий темний простір, за ним іде досить тонкий шар, який слабо світиться, перше катодне свічення, і після нього розташований круксовий темний простір. Цей простір відділяється різкою границею від катодного тліючого свічення, яке швидко убуває по своїй інтенсивності в напрямку Фарадеєва темного простору. На позитивному кінці Фарадеєва темного простору починається позитивний стовп, який має або однорідну інтенсивність свічення, або розділений на окремі світлі і темні шари - страти. На позитивному кінці позитивного стовпа інколи видно темний анодний простір, за яким іде анодне свічення.

При пониженні тиску газу в трубці круксовий темний простір і область катодного тліючого свічення розширюються, а свічення стає більш блідим. При тиску 0,1 мм.рт.ст. і нижче будь-яке свічення газу в середині трубки припиняється.

При підвищенні тиску газу астоновий темний простір і перше катодне свічення зникають, катодне тліюче свічення зміщується до катоду, фарадеєва темний простір скорочується і позитивний стовп подовжується.

По зовнішньому вигляду тліючий розряд змінюється при зміні розрядної трубки, форми, розмірів і матеріалу електродів та відстані між ними.

Особливе значення в тліючому розряді мають тільки дві його частини: круксовий темний простір і катодне тліюче свічення. В цих зонах і відбуваються основні процеси, які підтримують розряд. Якщо в розрядній трубці зробити анод рухомим і поступово наближати його до катоду, то всі катодні частини залишаються незмінними, а стає коротшим тільки позитивний стовп. При подальшому зменшенні довжини розрядного проміжку починає зменшуватися фарадеєва темний простір. Коли анод попадає в катодне тліюче свічення, воно зникає. Одначе при цьому розряд продовжує існувати. І тільки коли анод підходе до границі між круксовим темним простором і катодним тліючим свіченням, розряд гасне. Чим це визивається?

З експериментального графіка (рис.7.1б), який характеризує розприділення потенціалу по довжині трубки, ми бачимо, що значна частина падіння потенціалу в розряді приходиться на область між катодом і границею катодного тліючого свічення. Ця різниця потенціалів отримала назву катодного падіння потенціалу. Відповідно в цій зоні відносно велика і напруженість електричного поля Е. Саме завдяки цьому сильному полю позитивні іони, які проходять через область круксова темного простору, набувають необхідну енергію для утворення інтенсивної вторинної електричної емісії з катоду, без якої тліючий розряд не міг би існувати. В полі цієї ж області вторинні електрони також прискорюються і при зіткненнях з атомами газу на шляху до аноду створюють нові лавини електронів та іонів.

Таким чином, основні процеси, які підтримують самостійний розряд; (іонізація електронними ударами в об'ємі газу і вторинна електронна емісія з катоду), відбуваються в катодних частинах тліючого розряду. Тому без круксового темного простору і зони катодного тліючого свічення тліючий розряд неможливий.

В позитивному стовпі міститься велика кількість як позитивних іонів, так і електронів. Одначе просторовий заряд дорівнює нулю, так як концентрація цих зарядів однакова. Таким чином, в цій області ми маємо справу з плазмою, електропровідність якої велика. Тому позитивний стовп розряду виконує лише функції провідника, який з'єднує від'ємні зони з анодом. Може здатися, що внаслідок різниці швидкостей вільних зарядів в позитивному стовпі може порушитися рівність концентрації позитивних і негативних зарядів. Одначе це не так. При розгляданні переносу зарядів в стовпі необхідно прийняти до уваги і процеси, які відбуваються на його кінцях. З фарадеєва темного простору безперервно поступає стільки електронів, скільки їх іде за цей же час на анод. А у фарадеєва темний простір іде стільки позитивних іонів, скільки їх поступає в стовп з анодної області, де вони утворюються внаслідок іонізації.

Таким чином, позитивний стовп розряду не є необхідним для існування розряду, хоча він і може складати саму протяжну частину розряду. Позитивний стовп може бути і прямим, і зігнутим, і мати будь-яку довжину, як це має місце в газосвітних рекламних лампах, якщо прикладена досить велика напруга. В мініатюрних лампах позитивний стовп, як правило, відсутній.

Свічення газу при тліючому розряді. Електрон починає свій шлях з катоду з дуже малою початковою швидкістю і енергією (близько 1 еВ). Він не може визвати збудження атомів, а,відповідно, і свічення, поки його енергія не досягне найнижчого потенціалу збудження. Тому в області астонова темного простору електрон набуває енергію, яка відповідає енергії збудження. В зоні першого катодного свічення збудження вже починається. На більш далеких відстанях. від катоду більшість електронів (але не всі) мають більшу швидкість і збудження малоімовірне. Такі електрони можуть іонізувати атом. Тому інтенсивність випромінювання круксового темного простору мала.

Електрони, які поступають в зону круксового темного простору, можна розділити по меншій мірі на дві групи. Першу групу складають швидкі електрони, які утворюються на катоді або поблизу нього і не встигають втратити енергію при зіткненнях в темному просторі. Друга, велика група складається з повільних електронів, які утворилися в круксовому темному просторі. Енергія цих електронів менша енергії іонізації, але достатня для збудження. При зіткненнях з атомами ці повільні електрони збуджують їх і визивають катодне тліюче свічення. Так як в цій області концентрація електронів і іонів велика, а електричне поле мале, то дуже повільні електрони можуть рекомбінувати з позитивними іонами і визивати рекомбінаційне свічення. Одначе рекомбінаційне випромінювання в катодному тліючому свіченні має взагалі малу інтенсивність.

Послідуюче повільне збільшення поля приводить до того, що швидкість повільних електронів зростає і вони пролітають мимо іонів, не встигаючи рекомбінувати. Це приводить до зменшення рекомбінаційного випромінювання і появи фарадеєва темного простору.

По мірі подальшого збільшення поля у напрямку до позитивного стовпа повільні електрони розганяються настільки, що в позитивному стовпі Починається збудження електронним ударом і атоми випромінюють кванти світла, які відповідають спектральним лініям, які лежать в області малих енергій. В позитивному стовпі має місце і рекомбінаційне випромінювання, кванти якого мають велику енергію і частоту, яка знаходиться в ультрафіолетовій частині спектра.

Електрон, який виходить з позитивного стовпа, вступає в область анодного свічення з малою початковою швидкістю. Тут він прискорюється в напрямку аноду і після проходження анодного темного простору набуває швидкість, достатню для збудження і іонізації газу перед анодом. Тому анод і покривається плівкою анодного свічення.

Нормальне і аномальне катодне падіння потенціалу. Аномальний тліючий розряд. Як вже згадувалося, катодним падінням потенціалу умовилися рахувати різницю потенціалів між катодом і початком катодного тліючого свічення (рис.7.1б). Катодне падіння потенціалу є однією найбільш характернішою ознакою тліючого розряду, яка відрізняє цю форму газового розряду від всіх інших форм. Саме завдяки йому і підтримується тліючий розряд.

Досвід показує, що якщо внаслідок високого зовнішнього опору зовнішнього кола струм в тліючому розряді малий, то тліючим свіченням покритий не весь катод. Поверхня катода, покрита свіченням, пропорційна струму в трубці. Довжина круксового темного простору і густина струму при збільшенні або зменшені струму залишаються незмінними. Разом з тим залишається постійним і катодне падіння потенціалу. Такий режим називають режимом нормального катодного падіння. Для тисків порядку декількох десятків мм.рт.ст. нормальне катодне падіння не залежить від тиску і визначається лише матеріалом катоду і родом газу. Наприклад, для нікелевого катоду у водні нормальне катодне падіння дорівнює 211 В, а складних цезієвих катодів в неоні 30-40 В. Нормальне катодне падіння завжди менше напруги запалювання самостійного розряду.

Коли ж струм досягне такої величини, що тліюче свічення покриє весь катод, катодне падіння починає зростати. Зростає і густина струму, а ширина круксового простору зменшується. В цьому випадку катодне падіння називають аномальним катодним падінням, а сам розряд - аномальним тліючим розрядом.

Характеристика виникнення розряду. Напруга запалювання залежить від відстані між електродами, їх форми, матеріалу катоду, від тиску газу, його складу і степені чистоти.

Рис.7.2. Характеристика запалювання розряду в залежності

від відстані між електродами d і тиску газу р.

На рис.7.2 приведені відповідні характеристики виникнення розряду. Вони дають можливість визначити напругу запалювання в залежності від величини добутку відстані між електродами d на тиск газу р.

На основі серії таких кривих і залежності від необхідної напруги запалювання вибирається оптимальна конструкція ламп з холодним катодом, взаємне розташування електродів, відстань між різними парами електродів, тиск наповнюючого газу та інші величини.

Запізнення запалювання розряду. Припустимо, що в момент часу t=0 на розрядну трубку раптово подана напруга U_а>U_з. З моменту прикладання напруги до запалювання самостійного розряду проходе деякий кінцевий час. Цей час запізнення можна розбити на дві частини: статичний час запалювання - час між моментом накладання напруги на електроди і моментом появи в проміжку зарядженої частинки, яка іонізуючи газ, здатна визвати початок виникнення розряду, і час формування розряду - час між появою в проміжку зарядженої частинки і тим моментом, коли в результаті різноманітних процесів іонізації виникне самостійний розряд.

При дії зовнішнього іонізатора статичний час запалювання розряду зменшується, при цьому чим сильніша дія іонізатора, тим менший час запізнення. Без зовнішнього іонізатора виникнення зарядженої частинки, яка виконує роль запалу розряду, носить випадковий характер, і час запізнення запалювання може змінюватися в дуже широких межах і при напругах, які небагато перевищують U₃ може доходити до декількох хвилин.

В газорозрядних приладах зниження (до одиниць мкс) запізнення запалювання розряду досягається різними способами: опромінення активова­ного катоду світлом, введення в газорозрядний проміжок радіоактивних речовин, дифузією електронів з поблизу розташованого допоміжного розрядного проміжку з струмом самостійного розряду і інші.

Катодне розпилення. Крім електричних явищ, на катоді тліючого розряду має місце ще один характерний процес - катодне розпилення.

Атоми і молекули катода летять у всі боки по прямим лініям і покривають інші електроди і стінки колби металічним нальотом. Основна доля частинок, які розпилюються, нейтральна.

Катодне розпилення тим більше, чим більша маса позитивних іонів газу, які бомбардують катод. Розпилення також збільшується із зменшенням тиску газу до 0,1...0,01 мм.рт.ст. Подальше зниження тиску не впливає на розпилення.

При катодному падінні напруги, рівному або близькому по своїй величині до нормального, розпилення настільки незначне, що виявляється лише після тривалої (сотні годин) безперервної дії розряду. Одначе із збільшенням катодного падіння потенціалу розпилення зростає і при аномальному тліючому розряді стає суттєвим. В цьому випадку розпилення катоду зростає приблизно пропорційно квадрату густини струму. При розпиленні катоду збільшується провідність ізолюючих деталей, з'являється можливість запалювання розряду між виводами електродів і т.п. Тому катодне розпилення є одним з факторів, які визначають нестабільність роботи газорозрядних приладів і їх строк служби.

Поглинання газу. Катодне розпилення завжди супроводжується поглинанням газу розпиленими частинками. Це поглинання є одним з процесів пониження тиску ("жестчение") газу. При катодному розпиленні інертні гази поглинаються в значно меншій степені, причому аргон поглинається набагато сильніше неона.

Поглинання газу залежить від тиску і розрядного струму: чим більше тиск і менше струм, тим поглинання менше.

Зміна тиску наповнюючого газу при його поглинанні впливає на електричні характеристики і на багато інших параметрів тліючого розряду, їх стабільність в часі. Для зменшення цього впливу в іонних приладах трохи завищують тиск, правильно вибирають матеріал катоду і склад газового наповнення.

Процеси поглинання газу і розпилення катоду обмежують строк служби іонних приладів.

Неонові лампи. Ці лампи працюють в режимі тліючого розряду. Позитивний стовп розряду в цих лампах відсутній тому, що відстань між електродами мала, видиме свічення газу виходе із зони катодного тліючого свічення.

Колір свічення лампи залежить від складу газу, який наповнює балон. Так лампа, наповнена неоном, має характерне червоне свічення, наповнена гелієм, - жовтувато-біле. Більшість неонових ламп наповнюється неоново-гелієвою сумішшю з невеликою домішкою аргону (для зниження напруги запалювання розряду) і має оранжево-червоне свічення.

В залежності від конструктивних особливостей, а відповідно, і призначення неонові лампи розділяються на слідуючі групи: індикаторні і сигнальні неонові - ИНЗ, СН1, СН2; мініатюрні неонові - МНЗ...МН15; лампи спеціального призначення, в які входять панельні - ПН1...ПНЗ, фазові - ФН2 і хвильомірні - ВМН1; неонові лампи для вольтоскопів - ВН1, ВН2 і для указчиків високої напруги - УВН1. Зовнішній вигляд цих ламп показано на Рис.7.3.

Лампи СН1 та СН2 мають асиметричні електроди і розраховані на підключення до джерела змінного струму промислової частоти (50 Гц) напругою 220 або 127 В. Свічення газу спостерігається на обох електродах. Необхідні для обмеження струму додаткові резистори розміщуються всередині самих ламп, тому ці лампи можна включати безпосередньо в електричну мережу.

Рис.7.3

Лампи інших груп не мають баластних резисторів. Тому, як і для всіх інших ламп з холодним катодом, при вмиканні ламп в будь-яке коло необхідно послідовно з нею вмикати резистор, який би обмежував струм до допустимої межі. В загальному випадку опір баластного резистора визначається з формули:

де U _м - напруга джерела живлення, В;

U _з - напруга запалювання, В;

І - робочий струм.

Неонові лампи змінного струму можуть робити і на постійному струмі, але при цьому напруга запалювання збільшується приблизно в 1,4 рази.

Габарити та форма балона лампи тліючого розряду вибирається, виходячи з умов використання лампи, форми і розмірів електродів, необхідної тривалості горіння і теплового режиму. У індикаторів, призначених для використання в колах постійного струму, анод має меншу поверхню, ніж катод. У індикаторів для змінного струму, електроди мають однакові розміри, форму і почергово стають то анодом, то катодом.

У більшості неонових ламп розмір катоду і режим тліючого розряду підбираються так, щоб свічення покривало всю робочу поверхню катоду. Матеріалом для електродів служать нікель, молібден або чисте залізо. Для зменшення напруги запалювання тліючого розряду і зменшення падіння напруги поверхню катоду покривають тоненьким шаром активуючої речовини.

Найменування індикаторів серії ТН розшифровується слідуючим чином: Т - тліючого розряду, Н - неонові. Перша цифра після букв означає найбільше значення струму (в міліамперах), наступна (через дефіс) -порядковий номер розробки. У ламп серії ИН: И - індикатор, Н - неоновий. Цифри після дефіса означають порядковий номер розробки. У ламп серії МН: перша буква - мініатюрна, Н - неонова. Перша цифра відповідає напрузі на лампі у вольтах, друга цифра - струму лампи в амперах. Наприклад: МН-4, МН-11, МН-15.

Стартери тліючого розряду представляють собою невелику газорозрядну лампу тліючого розряду в скляній колбі, наповненій сумішшю інертних газів (60% Аr, 28,8% Ne, 11,2% Не) рис.7.4. Скляна колба позмішується в пластмасовий або металічній корпус. Стартер має два електроди. Розрізняють асиметричну (рис.7.5б) і симетричну (рис.7.5а) конструкцію електродів. При асиметричній конструкції один електрод -нерухомий, виготовляється з нікелю, другий - рухомий, виготовляється з біметалу. В симетричній конструкції обидва електроди рухомі і виготовляються з біметалу. Біметал складається з двох, накладених одна на одну (звальцованих) металічних пластинок, у яких різний коефіцієнт теплового лінійного розширення. Це приводе до того, що при нагріванні біметал вигинається. Паралельно електродом стартера включений конденсатор, який виконує дві функції: 1) зниження рівня радіозавад, які виникають при контактуванні електродів стартера, а також тих, які генерує люмінесцентна лампа, для запалювання якої він і використовується; 2) зміна параметрів імпульсу запалювання люмінесцентної лампи. Імпульс напруги при розриві контактів стартера досягає 600...2000 В. Якщо ж конденсатор забрати з стартера, то імпульс напруги збільшиться до 400...8000 В, але тривалість зменшиться в 1000 разів, що приведе до зниження надійності запалювання. Напруга запалювання тліючого розряду в стартері менша напруги мережі і більша робочої напруги на люмінесцентній лампі.

Рис.7.4 Рис.7.5

При подачі на стартер напруги в ньому виникає тліючий розряд, який розігріває біметал, з результаті чого останній вигинається і замикає контакти. При остиганні біметалу контакти розриваються. При правильно розрахованому резисторі для стартера тліючого розряду він може використовуватися в якості індикатора, контакти якого ніколи не замикаються, а тліючий розряд не гасне.

Індикатори з люмінесцентним покриттям. Якщо на внутрішню поверхню балона лампи тліючого розряду нанести шар кольорового люмінофору, то при виникненні тліючого розряду між електродами лампи відбувається іонізація газу, і ультрафіолетове випромінювання, яке буде діяти на люмінофор, визве видиме свічення люмінофору. Колір свічення лампи залежить від типу люмінофору і виду газу, який наповнює лампу. При наповненні лампи аргоном зелений колір створюється люмінофором віллемітом, а оранжевий - силікатом цинку берилію. Голубий колір створюється люмінофором голофосфатом кальцію при наповненні лампи неоном.

Люмінесцентні сигнальні лампи виготовляють для роботи при напругах 127 В змінного, 220 і 380 В змінного і постійного струму. При роботі цих ламп на частотах вище 50 Гц строк служби їх падає приблизно на 20%.

Лампи можуть мати оранжевий, зелений, жовтий і голубий колір свічення. В залежності від кольора свічення їх можна розташувати в апаратурі відображення в різних місцях, а напруга живлення буде однаковою для всіх індикаторів. При діаметрі балона 9...16 мм лампи мають рівне по інтенсивності свічення, що дозволяє розробнику апаратури створювати відображення на таких елементах конструкції від одиночних індикаторів до великих світлових полей типу вуличних реклам.

Умовне позначення ламп складається з букв та цифр: ТЛ - тліючого розряду, слідуюча буква означає колір свічення (О - оранжевий, Г - голубий, З - зелений), перша цифра після букв - номінальний струм (в міліамперах), друга цифра умовно характеризує напругу запалювання лампи в сотнях вольт.

Недоліки: висока робоча напруга (127...220 В), малий строк служби (2000...4000 год), зменшення строку служби при підвищенні частоти напруги живлення, великий розкид по величині яскравості від оранжевого кольору до голубого.

Газосвітні рекламні лампи. Зараз у нас в країні випускається тільки один тип газосвітних ламп типу ГР-20 (рис.7.6). Букви та цифри в його позначенні розшифровуються так: Г - газосвітна; Р - рекламна; 20 - номінальний струм 20 мА.

Рис.7.6 Рис.7.7

Лампа складається з скляної колби 1, на внутрішню стінку якої нанесений люмінофор 2, на кінцях трубки закріплені електродні вузли 3 і цоколь 4. Електродний вузол (рис.7.7) складається з металічного електрода - стаканчика 5, виготовленого з низьковуглецевої сталі, гострі краї якого захищені від розпилення керамічною втулкою 6, виводів 7, цоколя 8. Колби вітчизняних рекламних ламп випускаються з скла діаметром 10-18 мм, довжиною до 2,5 м і товщиною стінки 0.9...1,1 мм. П'ять типів люмінофорів для цих ламп в сполученні з різними наповнюючими газами дають можливість отримати 17 кольорів. Електродні вузли найчастіше розміщують перпендикулярно площині лампи, рис.7.6а, або знаходяться в площині паралельній площині лампи рис.7.бб, або їх колби є продовженням колби лампи 7.6в. Виводи одночасно служать електричними провідниками і тримачами електродів. Найчастіше використовують трьохзвенний ввід з нікелю, платініту і міді. Нікелевий дріт діаметром до 1 мм знаходиться в середині лампи і до неї приварюється електрод. Платініт заштамповується в скло колби і дає вакуумно-щільний спай з склом платінової групи. Мідний дріт є зовнішньою частиною вводу. Цоколь типу Ш-15 виготовлюють у вигляді ковпачка з металу.

Розміри електроду при заданому робочому струмі визначаються з співвідношення:

I = j_к.доп∙π∙d_ел∙l_ел

де І - заданий робочий струм, мА;

І_к.доп - допустима густина струму, мА/см²;

d_ел- l_ел - діаметр та довжина електроду відповідно, см.

Як правило, l_ел = (4...7)∙d_ел. Температура електродів не перевищує 150...200°С, тому вони і називаються холодними.

Напруга горіння лампи залежить від діаметра трубки, довжини та роду наповнюючого газу. Електричні характеристики неонових ламп практично не залежать від температури. З її пониженням від +20°С до -20°С напруга горіння U_гор лампи зростає всього на 5%. Зміна напруги запалювання (ІІ_а) також незначна (див. рис.7.8). Лампи, наповнені аргоном і парами ртуті (Аr+Нg), критичні до умов зовнішнього середовища. З пониженням температури від +20°С до -5°С напруга горіння різко зростає, після чого ріст уповільнюється. Напруга запалювання при температурах від +20°С до -30°С збільшується монотонно. Світлова віддача цих ламп складає 9...11 лм/Вт, середня тривалість горіння ламп з неоновим наповненням 6000 год, а з аргоновим наповненням - 8000 год.

Рис.7.8

ОПИС ДОСЛІДНОЇ ПАНЕЛІ ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ

Всі необхідні для виконання даної лабораторної роботи прилади (міліамперметр з межами вимірювання 0...10...50 мА, електронний вольтметр типу В7-20, блок живлення з межами 0...600 В, вольтметр постійного струму з межами 0...600 В, реле поляризоване типу РП-4) та набір ламп тліючого розряду ТЛЗ-3, МТХ-90, ИГД7-2, лампи розжарювання потужністю 25 та 100 Вт на напругу 220 В, стартер тліючого розряду, змінний опір 0...500 кОм знаходяться на столі лабораторного стенду.

З'єднання схем проводити мідними ізольованими провідниками з наконечниками.

ЗАВДАННЯ

А. Виконується при підготовці до роботи

1. Кожній бригаді, спираючись на дані табл.6.1 розрахувати величину баластного опору R_б і його потужність для вказаного типу індикаторних ламп.

Таблиця 7.1

Б. Виконується в лабораторії

1. Зібрати схему рис.7.9 і зняти вольт-амперну характеристику для трьох типів ламп тліючого розряду. Дані вимірів занести з табл.7.2.

Рис.7.9

При плавному збільшенні і зменшенні напруги мережі зафіксувати напругу виникнення розряду U_вр і напругу погасання розряду U_пр. За даними табл.7.2 побудувати ампер-вольні характеристики І_л=f(U_л) на яких виділити зони нормального і аномального тліючого розрядів.

Таблиця 7.2

2. Зібрати схему рис.7.10, яка складається з штиря (1), баластного опору R_б (2), лампи тліючого розряду типу МТХ-90 (3) і контактної пластини (4).

2.1. Зняти напругу зі стенда за допомогою вимикача. В одне з гнізд електричної розетки стенда ввести штир 1. Подати напругу на стенд і доторкнутися рукою до контактної пластини 4. Зафіксувати струм і факт свічення лампи 3.

Рис.7.10

2.2. Зняти напругу зі стенда і ввести штир 1 в інше гніздо електричної розетки. Далі провести дослід так, як і в п.2.1.

Пояснити явище, яке спостерігається. Яку роль в даному випадку відіграє доторкування людини рукою до контактної пластини 4? В яких приладах широко застосовується це явище?

3. Зібрати схему рис.7.11. Замкнути ключ К. Торкнутися рукою контактної пластини і спостерігати за тим, коли включиться і стане горіти ЛР і через який час виключиться. Збільшити ємність конденсатора в два рази і повторити дослід.

Рис.7.11

При ємності С=10 мкФ торкнутися рукою до контактної пластинки. Як тільки лампа загориться, почати відлік часу. Як тільки час наблизиться до значення, при якому лампа повинна погаснути, повторно торкнутися контактної пластини. Зафіксувати, скільки часу після цього ще буде горіти ЛР.

По закінченні дослідів зробити висновки стосовно впливу ємності С і повторних доторкувань на тривалість горіння ЛР. Де можна використати подібного роду схему.

4.Зібрати схему рис.7.12. Встановити R=300 Ом. Збільшуючи плавно напругу за допомогою ЛАТРу, зафіксувати величину напруги запалювання стартера, коли контакти останнього замикаються і ЛР загоряється. Плавно зменшуючи напругу, зафіксувати момент (напругу), при якій стартер гасне і ЛР перестає горіти. Зробити висновки відносно того, якими повинні бути напруга мережі і живлення і якою повинна бути напруга горіння люмінесцентної лампи, для запалювання якої призначений досліджуваний стартер тліючого розряду.

При напрузі 220 В в схемі рис.7.12 збільшити опір резистора R до такої величини, щоб тліючий розряд в стартері мав місце, але контакти стартера не спрацьовували. Зробити висновки, для цілей в даному режимі роботи можна використати стартер тліючого розряду.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Охарактеризувати світлову картину нормального тліючого розряду.

2. Як змінюється світлова картина нормального тліючого розряду при пониженні і підвищенні тиску наповнюю чого газу?

3. Які частини тліючого розряду мають особливе значення? Як це довести?

4. Чим пояснюється погасання тліючого розряду при зближенні електродів?

5. Що називають позитивним стовпом тліючого розряду і яке його значення? Які процеси в ньому відбуваються?

6. Обґрунтуйте картину свічення газу при тліючому розряді.

7. Дайте характеристику нормальному і аномальному тліючому розряду.

8. Дайте характеристику виникнення розряду.

9. Чим обумовлене запізнення запалювання розряду? Який вплив на нього має зовнішній іонізатор?

10. Що таке катодне розпилення і від чого воно залежить?

11. Що таке поглинання газу? Чим воно обумовлене? Від чого залежить?

12. Розкажіть про будову неонових ламп. Від чого залежить колір свічення і яким він може бути?

13. На які групи поділяються неонові лампи і який зовнішній вигляд вони мають?

14. Як розрахувати опір баластного резистора для неонової лампи?

15. Чи може лампа змінного струму працювати на постійному струмі? Чи може лампа постійного струму працювати на змінному струмі?

16. Як умовно позначаються і розшифровуються індикатори тліючого розряду?

17. Розкажіть будову і принцип дії стартера тліючого розряду.

18. Яку роль виконує конденсатор в стартері тліючого розряду?

19. Чи можна балон стартера тліючого розряду використовувати в якості індикатора тліючого розряду?

20. Чим по зовнішньому вигляду і принципу дії відрізняються індикатори з люмінесцентним покриттям від неонових ламп?

21. Чим визначається колір свічення індикаторів з люмінесцентним покриттям? Скільки і яких кольорів існує?

22. На які напруги випускаються індикатори з люмінесцентним покриттям? Як залежить їх строк служби від частоти мережі живлення?

23. Як умовно позначаються індикатори з люмінесцентним покриттям?

24. Назвіть основні недоліки індикаторів тліючого розряду?

25. Які будова і умовне позначення газосвітних рекламних ламп?

26. Які процеси в лампах тліючого розряду справляють сильний вплив на строк служби?

27. Скількох кольорів випускаються газосвітні рекламні лампи?

28. Як розрахувати розміри електрода для газосвітної рекламної лампи по заданому робочому струму?

29. Чому всі лампи тліючого розряду називають лампами з холодним катодом?

30. Від чого залежить напруга горіння і запалювання газосвітних рекламних ламп? Як впливає зміна температури на ці параметри у неонових і аргонових ртутних ламп?

31. Яка світлова віддача і строк служби газосвітних рекламних ламп?

32. Чи використовують ці лампи для загального освітлення? Чому?

ЛІТЕРАТУРА

1. Згурський В.С., Лисицын Б.Л. Элементы индикации. Справочник. –М.: Энергия, 1980. -304 с.

2. Еркин А.М. Лампы с холодным катодом. М.: Энергия, 1967. -80 с. (Массовая радиобиблиотека вип.645.).

3. Мироненков В.В., Петрова Н.Л. Газосветные установки. –Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. -112 с. (Библиотека светотехника вип.4).

4. Ухин П.Н., Федосеева Е.О. Электровакуумные и полупроводниковые приборы. –М.: Искусство. 1968. -192 с.

Поиск по сайту: