Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

Доклад на тему

«Приборы и устройства несамостоятельного разряда»

Выполнила:ФЭЛ, гр.7203

Соловьева А.А.

Преподаватель:

Барченко В.Т.

Санкт-Петербург 2011г.

Содержание

Виды газовых разрядов…………………………………………………………..3

Счётчик Гейгера-Мюллера……………………………………………………….5

Приборы дугового несамостоятельного разряда……………………………….7

Газотрон……………………………………………………………………………8

Тиратрон…………………………………………………………………………..11

Список использованной литературы…………………………………………….14

Приборы несамостоятельного разряда Виды газовых разрядов

Газовые разряды бывают двух основных типов – несамостоятельные и самостоятельные разряды. Несамостоятельный газовый разряд – это такой разряд, для поддержания которого кроме источника тока или напряжения необходим хотя бы один источник энергии. Для поддержания самостоятельно разряда дополнительных источников энергии не требуется.

О связи между основными видами разряда можно судить по полной вольт-амперной характеристике разряда. (рис. 1)

Рис. 1. Вольт-амперная характеристика газового разряда

К характерным видам самостоятельного разряда относятся тёмный (область II), тлеющий (области IV и V) и дуговой (область VII). Им предшествуют несамостоятельный разряд (область I). Кроме установившихся форм самостоятельного разряда, имеются и переходные области (области III и VI).

Начальные участки АВ и A’B’ (область I) относятся к приборам с катодами разной фоточувствительности, влияющей на ток при несамостоятельном разряде. Кривая АВ относится к прибору с менее чувствительным к фотоэлектронной эмиссии катодом, а кривая A’B’ – к катоду с более сильно выраженной фотоэлектронной эмиссией.

Участок ВС соответствует тёмному (тихому) разряду. Свечение газа при этом разряде очень слабое. При ограниченной длине межэлектронного промежутка либо при недостаточном сечении трубки, окружающей разряд, к концу участка ВС напряжение повышается до значения, соответствующего точке С’.

Вслед за тёмным разрядом (область II) в приборе возникает переходная стадия от тёмного к тлеющему – крутоспадающий участок СЕ (область III). Развитие разряда происходит до перехода его в тлеющий.

В тлеющем разряде различают две формы: а) нормальный тлеющий разряд, участок ЕF; б) аномальный тлеющий разряд, участок FH.

Область VII – дуговой разряд. Область VI соответствует переходной стадии от аномально тлеющего разряда к дуговому.

Классификация разрядов приведена в таблице 1.

Таблица 1.

Классификация газовых разрядов

Вид разряда
Несамостоятельный		Самостоятельный
Тёмный	Дуговой	Тлеющий	Дуговой	Специальные виды
				Искровой	Коронный

Счётчик Гейгера-Мюллера

Счётчик был изобретен в 1908 году Гейгером и усовершенствован Мюллером. Счётчик Гейгера-Мюллера  - газоразрядный прибор несамостоятельного тёмного разряда для счета числа прошедших через него  ионизирующих частиц. Представляет собой газонаполненный конденсатор, пробивающийся при появлении ионизирующей частицы в объёме газа. Счетчики Гейгера-Мюллера - достаточно популярные детекторы (датчики) ионизирующего излучения.

Конструкция счетчика Гейгера достаточно проста. Конструкция приведена на рис. 2.

Рис. 2. Конструкция счётчика Гейгера

Цилиндрический счётчик Гейгера—Мюллера состоит из металлической трубки или металлизированной изнутри стеклянной трубки, и тонкой металлической нити, натянутой по оси цилиндра. Нить служит анодом, трубка — катодом. Трубка заполняется разреженным газом, в большинстве случаев используют благородные газы — аргон и неон. Между катодом и анодом создается напряжение порядка 400В.

Работа счетчика основана на ударной ионизации. γ-кванты, испускаемые радиоактивным изотопом, попадая на стенки счетчика, выбивают из него электроны. Электроны, двигаясь в газе и сталкиваясь с атомами газа, выбивают из атомов электроны и создают положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между катодом и анодом ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация. Развиваясь лавинообразно, этот процесс заканчивается  образованием в пространстве между электродами электронно-ионного облака, значительно увеличивающего его проводимость. В газовой среде счетчика возникает разряд, При этом образуется импульс напряжения, который подается в регистрирующее устройство.

Характеристики счётчика.

Каждая фиксируемая счетчиком частица образует  в его выходной цепи короткий импульс. Число импульсов, появляющихся в единицу времени, - скорость счета счетчика Гейгера - зависит от уровня ионизирующей радиации и напряжения на его электродах. Стандартный график зависимости скорости счета от напряжения питания Uпит показан на рисунке 3.

Рис. 3. Зависимость скорости счета от напряжения питания в счетчике Гейгера

Здесь Uнс - напряжение начала счета; Uнг и Uвг - нижняя и верхняя граница рабочего участка, так называемого плато, на котором скорость счета почти не зависит от напряжения питания счетчика. Рабочее напряжение Uр обычно избирают в середине этого участка. Ему соответствует Nр - скорость счета в этом режиме.

Зависимость скорости счета от степени радиационного облучения счетчика - основная его характеристика. График этой зависимости имеет почти линейный характер.

Еще одной существенной характеристикой счетчика Гейгера является зависимость его радиационной чувствительности от энергии («жесткости») ионизирующих частиц. «Ход с жесткостью» будет сказываться, очевидно, на точность осуществляемых измерений.

Важной характеристикой счётчика является его эффективность. Не все γ-фотоны, попавшие на счетчик, дадут вторичные электроны и будут зарегистрированы, а так же часть вторичных электронов поглощается в стенках прибора, не достигнув газового объема.

Широкое применение счётчика Гейгера—Мюллера объясняется высокой чувствительностью, возможностью регистрировать разного рода излучения, сравнительной простотой и дешевизной установки.