Ժամանակակից էլեկտրավակուումային սարքերն իրենց տեսքը պարտական են ամերիկացի գյուտարար Թոմաս Էդիսոնին: Հենց նա մշակեց լուսավորության առաջին հաջող եղանակը՝ դրա համար օգտագործելով էլեկտրական լամպ։
Լամպի պատմություն
Ներկայումս դժվար է հավատալ, որ էլեկտրականություն գոյություն չի ունեցել պատմական բոլոր ժամանակաշրջաններում։ Առաջին շիկացած լամպերը հայտնվեցին միայն տասնիններորդ դարի վերջում: Էդիսոնին հաջողվել է մշակել լամպի մոդել, որում տեղակայվել են ածխածնի, պլատինի և բամբուկի թելեր։ Հենց այս գիտնականին իրավամբ անվանում են ժամանակակից էլեկտրական լամպի «հայր»։ Նա պարզեցրեց լամպի միացումը, զգալիորեն նվազեցրեց արտադրության արժեքը: Արդյունքում փողոցներում հայտնվեց ոչ թե գազ, այլ էլեկտրական լուսավորություն, և նոր լուսավորող սարքերը սկսեցին կոչվել Էդիսոն լամպեր։ Թոմասը երկար ժամանակ աշխատեց կատարելագործելու իր գյուտը, ինչի արդյունքում մոմերի օգտագործումը դարձավ ոչ շահավետ միջոց։
Աշխատանքի սկզբունք
Ի՞նչ սարք ունեն Edison շիկացած լամպերը: Յուրաքանչյուր սարք ունի մարմինթելիկ, ապակե լամպ, հիմնական կոնտակտ, էլեկտրոդներ, հիմք: Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր գործառական նպատակը։
Այս սարքի էությունը հետևյալն է. Երբ տաքացնող մարմինը ուժեղ տաքացվում է լիցքավորված մասնիկների հոսքով, էլեկտրական էներգիան վերածվում է լույսի:
Որպեսզի ճառագայթումը մարդու աչքով ընկալվի, անհրաժեշտ է հասնել առնվազն 580 աստիճան ջերմաստիճանի։
Մետաղների մեջ վոլֆրամն ունի հալման ամենաբարձր կետը, ուստի դրանից է ստացվում տաքացնող մարմինը։ Ծավալը նվազեցնելու համար մետաղալարը սկսել են տեղադրել պարույրի տեսքով։
Չնայած վոլֆրամի բարձր քիմիական դիմադրությանը, կոռոզիայից առավելագույն պաշտպանվելու համար թելքի մարմինը տեղադրվում է կնքված ապակե տարայի մեջ, որտեղից օդը նախկինում դուրս է մղվել: Փոխարենը, իներտ գազ է մղվում կոլբայի մեջ, որը թույլ չի տալիս վոլֆրամի մետաղալարը մտնել օքսիդացման ռեակցիաների մեջ: Առավել հաճախ օգտագործվող իներտ գազը արգոնն է, երբեմն օգտագործվում է ազոտ կամ կրիպտոն:
Էդիսոնի գյուտի էությունն այն է, որ գոլորշիացումը, որը տեղի է ունենում մետաղի երկարատև տաքացման ժամանակ, կանխվում է իներտ գազի ստեղծած ճնշման շնորհիվ:
Լամպի առանձնահատկություններ
Կան բավականին տարբեր լամպեր, որոնք նախատեսված են մեծ տարածք լուսավորելու համար: Էդիսոնի գյուտի առանձնահատկությունն այս սարքի հզորությունը կարգավորելու հնարավորությունն է՝ հաշվի առնելով լուսավորված տարածքը։
Արտադրողները առաջարկում են տարբեր տեսակի լամպեր՝ տարբերվող ծառայության ժամկետով, չափսերով, հզորությամբ:Եկեք անդրադառնանք այս էլեկտրական սարքերի որոշ տեսակների:
Ամենատարածված վակուումային խողովակները LON են: Նրանք լիովին հիգիենիկ են և ունեն միջին ծառայության ժամկետ 1000 ժամ։
Ընդհանուր նշանակության լամպերի թերությունների թվում առանձնացնում ենք ցածր արդյունավետությունը։ Էլեկտրական էներգիայի մոտավորապես 5 տոկոսը վերածվում է լույսի, մնացածն արտանետվում է ջերմության տեսքով։
Լուսարձակներ
Նրանք ունեն բավականին բարձր հզորություն՝ նախատեսված մեծ տարածքներ լուսավորելու համար։ Էլեկտրվակուումային սարքերը բաժանված են երեք խմբի՝
- ֆիլմի պրոեկցիա;
- փարոսներ;
- ընդհանուր նշանակության.
Պրոեկտորի լույսի աղբյուրը տարբերվում է թելքի մարմնի երկարությամբ, այն ունի ավելի կոմպակտ չափս, որը թույլ է տալիս բարձրացնել ընդհանուր պայծառությունը, բարելավել լույսի հոսքի կիզակետը։
Հայելի էլեկտրավակուումային սարքերն ունեն ռեֆլեկտիվ ալյումինե շերտ, տարբեր լամպի դիզայն։
Դրա այդ հատվածը, որը նախատեսված է լույս փոխանցելու համար, պատրաստված է ցրտահարված ապակուց։ Սա թույլ է տալիս լույսը դարձնել փափուկ, նվազեցնել տարբեր առարկաների հակապատկեր ստվերները: Նման էլեկտրավակուումային սարքերը օգտագործվում են ներքին լուսավորության համար։
Հալոգեն կոլբայի ներսում կան բրոմի կամ յոդի միացություններ: Մինչև 3000 Կ ջերմաստիճանին դիմակայելու ունակության շնորհիվ լամպերի ծառայության ժամկետը կազմում է մոտ 2000 ժամ։ Բայց այս սպիտակ լույսի աղբյուրն ունի նաև իր թերությունները, օրինակ.հալոգեն լամպ, ունի ցածր էլեկտրական դիմադրություն, երբ սառչում է:
Հիմնական պարամետրեր
Էդիսոնի շիկացած լամպի մեջ վոլֆրամի թելիկը դասավորված է տարբեր ձևերով: Նման սարքի կայուն շահագործման համար պահանջվում է 220 Վ լարում: Միջին հաշվով դրա ծառայության ժամկետը 3000-ից 3500 ժամ է: Հաշվի առնելով, որ գույնի ջերմաստիճանը 2700 Կ է, լամպը ապահովում է տաք սպիտակ կամ դեղին սպեկտր: Ներկայումս լամպերը առաջարկվում են տարբեր չափերի խարույկներով (E14, E27): Ցանկության դեպքում առաստաղի ջահի կամ պատի լուսատուի մեջ կարող եք վերցնել մազակալի, եղլնաձևի, պարույրի տեսքով լամպ:
Էդիսոնի գյուտը բաժանվում է առանձին դասերի՝ ըստ վոլֆրամի թելերի քանակի։ Լուսատուի արժեքը, դրա հզորությունը և ծառայության ժամկետը ուղղակիորեն կախված են այս ցուցանիշից:
EVL գործողության սկզբունք
Թերմիոնային արտանետումը բաղկացած է տաքացվող շիկացած մարմնի կողմից էլեկտրոնների արտանետումից դեպի վակուում կամ լամպի ներսում ստեղծված իներտ միջավայր: Էլեկտրոնների հոսքը վերահսկելու համար օգտագործվում է մագնիսական կամ էլեկտրական դաշտ։
Թերմիոնային արտանետումը թույլ է տալիս գործնականում օգտագործել էլեկտրոնների հոսքի դրական որակները՝ առաջացնել, ուժեղացնել տարբեր հաճախականությունների էլեկտրական թրթռումները։
Ռադիո խողովակների առանձնահատկությունները
Էլեկտրվակուումային դիոդը ռադիոտեխնիկայի հիմքն է։ Լամպի դիզայնն ունի երկու էլեկտրոդ (կաթոդ և անոդ), ցանց։ Կաթոդն ապահովում է արտանետում, դրա համար վոլֆրամի շերտը պատված է բարիումով կամ թորիումով։ Անոդը պատրաստվում է նիկելի, մոլիբդենի, գրաֆիտի ափսեի տեսքով։ Ցանցէլեկտրոդների միջև բաժանարարն է: Երբ աշխատանքային հեղուկը տաքացվում է, հզոր էլեկտրական հոսանք է առաջանում վակուումում շարժվող մասնիկներից։ Այս տեսակի էլեկտրավակուումային սարքերը կազմում են ռադիոտեխնիկայի հիմքը: Անցյալ դարի երկրորդ կեսին վակուումային խողովակները օգտագործվել են տեխնիկական, ռադիոէլեկտրոնային արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում։
Առանց դրանց անհնար էր արտադրել ռադիո, հեռուստացույց, հատուկ սարքավորումներ, համակարգիչներ։
Կիրառման ոլորտներ
Ճշգրիտ գործիքավորման, ռադիոէլեկտրոնիկայի զարգացման հետ մեկտեղ այս լամպերը կորցրել են իրենց արդիականությունը, դադարել են լայնածավալ կիրառությունից։
Բայց նույնիսկ հիմա կան այնպիսի արդյունաբերական տարածքներ, որոնք պահանջում են EVL, քանի որ միայն վակուումային լամպն է ի վիճակի ապահովել սարքերի աշխատանքը՝ ըստ նշված պարամետրերի, որոշակի միջավայրում։
EVL-ը առանձնահատուկ հետաքրքրություն է ներկայացնում ռազմարդյունաբերական համալիրի համար, քանի որ հենց վակուումային խողովակներն են առանձնանում էլեկտրամագնիսական իմպուլսների նկատմամբ բարձր դիմադրությամբ։
Մեկ ռազմական ապարատը կարող է պարունակել մինչև հարյուր EVL: Կիսահաղորդչային նյութերի մեծ մասը REC-ը չի կարող գործել մեծացած ճառագայթման դեպքում, ինչպես նաև բնական վակուումային պայմաններում (տիեզերքում):
EVL-ն օգնում է բարելավել արբանյակների և տիեզերական հրթիռների հուսալիությունն ու ամրությունը:
Եզրակացություն
Էլեկտրվակուումային սարքերում, որոնք թույլ են տալիս արտադրել, ուժեղացնել, փոխակերպել էլեկտրամագնիսական էներգիան, աշխատանքային տարածքն ամբողջությամբ ազատվում է օդից,պաշտպանված է մթնոլորտից անթափանց պատյանով։
Թերմիոնային արտանետումների հայտնաբերումը նպաստեց երկու էլեկտրոդից բաղկացած պարզ լամպի ստեղծմանը, որը կոչվում է վակուումային դիոդ:
Երբ այն միացված է էլեկտրական միացմանը, սարքի ներսում հոսանք է հայտնվում: Երբ լարման բևեռականությունը փոխվում է, այն անհետանում է, և անկախ նրանից, թե որքան տաք է կաթոդը: Պահպանելով տաքացվող կաթոդի ջերմաստիճանի մշտական արժեքը՝ հնարավոր եղավ ուղղակի կապ հաստատել անոդի լարման և ընթացիկ ուժի միջև։ Ստացված արդյունքներն օգտագործվել են էլեկտրոնային վակուումային սարքերի մշակման մեջ։
Օրինակ, տրիոդը վակուումային խողովակ է երեք էլեկտրոդներով՝ անոդ, թերմիոնիկ կաթոդ, կառավարման ցանց։
Հենց տրիոդները դարձան առաջին սարքերը, որոնք օգտագործվում էին էլեկտրական ազդանշաններն ուժեղացնելու համար անցյալ դարասկզբին: Ներկայումս տրիոդները փոխարինվել են կիսահաղորդչային տրանզիստորներով։ Վակուումային տրիոդները օգտագործվում են միայն այն տարածքներում, որտեղ անհրաժեշտ է փոխակերպել հզոր ազդանշաններ փոքր քանակությամբ ակտիվ բաղադրիչներով, իսկ քաշը և չափերը կարող են անտեսվել:
Հզոր ռադիոխողովակները արդյունավետությամբ, հուսալիությամբ համեմատելի են տրանզիստորների հետ, սակայն դրանց ծառայության ժամկետը շատ ավելի կարճ է: Ցածր հզորության տրիոդներում ջերմության մեծ մասը գնում է սպառված կասկադային հզորության մեջ, երբեմն դրա արժեքը հասնում է 50%-ի։
Tetrodes-ը էլեկտրոնային երկցանցային լամպ է, որը նախատեսված է էլեկտրականության հզորությունն ու լարումը բարձրացնելու համար։ազդանշաններ. Այս սարքերն ունեն ավելի բարձր շահույթ՝ համեմատած տրիոդի հետ: Նման դիզայնի առանձնահատկությունները հնարավորություն են տալիս օգտագործել տետրոդներ՝ հեռուստացույցների, ընդունիչների և այլ ռադիոսարքավորումների ցածր հաճախականություններն ուժեղացնելու համար:
Սպառողները ակտիվորեն օգտագործում են շիկացած լամպեր, որոնց թելքի մարմինը վոլֆրամի թելիկ է կամ մետաղալար: Այս սարքերն ունեն 25-ից 100 Վտ հզորություն, դրանց ծառայության ժամկետը 2500-3000 ժամ է։ Արտադրողները առաջարկում են լամպեր տարբեր հիմքերով, ձևերով, չափսերով, այնպես որ կարող եք ընտրել լամպի տարբերակը՝ հաշվի առնելով լուսավորող սարքի բնութագրերը, սենյակի տարածքը։
