Газоразрядные индикаторы

Газоразрядные индикаторы работают на основе ионизации электрическим полем инертных газов, находящихся под низким давлением. Электроны, выделяющиеся из источника электронов, ускоряются под действием электрического поля. По пути они могут встречаться с нейтральными атомами, которые от соударения распадаются на ионы и электроны. Такая ионизация называется ударной. При ионизации резко увеличивается электропроводность среды, которая называется электронно-ионной плазмой. Ионизация требует внешней энергии, которая поставляется электрическим полем. Одновременно происходит и рекомбинация нейтральных атомов. Этот процесс сопровождается выделением энергии, что вызывает свечение газа. На рис. приведена вольт-амперная характеристика газоразрядного промежутка.

При напряжении, соответствующем точке А, ток может проходить только под действием внешнего ионизатора. При напряжении, соответствующем точке В (напряжение зажигания), ионизация газа приобретает лавинообразный характер. Сопротивление АНОД-КАТОД резко уменьшается. Напряжение можно уменьшить, но разряд будет продолжаться (участок СD). Разряд называется тлеющим. Ток поддерживается за счет того, что при напряжении тлеющего разряда ионы приобретают такую энергию, что ударяясь о катод они выбивают из него такое количество вторичных электронов, которых достаточно для дальнейшей ионизации газа. Поскольку внешний ионизатор не требуется, разряд называют самостоятельным, в отличие от участка АВ. Дальнейшее увеличение напряжения (участок DE) приводит к дуговому разряду, который может продолжаться и при уменьшении напряжения, если термоэлектронной эмиссии катода достаточно для поддержания тока(участок EF). Разряд называют самостоятельным, если подогрев катода осуществляется за счет ударяющихся о него положительных ионов. При нагреве катода от внешнего источника напряжения разряд называют несамостоятельным.

В газоразрядных индикаторах используется свечение газа тлеющем разряде. В стеклянном баллоне с инертным газом под низким давлением расположены катоды (обычно десять) и один анод. Катоды имеют форму цифр или знаков. На один из катодов подают напряжение. Между ним и анодом возникает тлеющий разряд. Максимальное количество рекомбинаций происходит вблизи катода. Поэтому катод светится. В сегментных индикаторах (обычно 13 сегментов) подают напряжения на определенные сегменты, синтезируя любую цифру или букву русского или латинского алфавита.

Поиск по сайту: