Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Крайтро́н (англ. krytron) — газонаповнена лампа з холодним катодом, використовується як дуже швидкий ключ (вмикач). Одна з ранніх розробок фірми EG&G (англ. Edgerton, Germeshausen and Grier, Inc.).
На відміну від більшості інших газоразрядних приладів, крайтрони використовують дуговий розряд для керування великими струмами і напругами (декілька кВ й декілька кА в імпульсі), значно більшими, ніж для випадку тліючого розряду. Крайтрон є комбінацією керованого іскрового розрядника й тиратронів, спочатку розроблена для передавачів радарів під час Другої світової війни.
Будова
Крайтрон має 4 електроди: анод, катод, сітку і «передзапалювання» («Keep-alive» на рисунку). Електрод передзапалювання розташований поряд з катодом; до нього прикладається невелика додатна напруга так, що область газу поряд з катодом виявляється іонізованою. Висока комутувальна напруга прикладається до анода, але розряду не відбувається, поки на сітку («Grid» на рисунку) не подано додатний імпульс. Після свого початку, дуговий розряд створює значний струм між катодом і анодом. Замість або на додачу до електрода передзапалювання для полегшення іонізації деякі крайтрони можуть містити невелику кількість β+-радіоактивного матеріалу (зазвичай ).
Катод у крайтрона має вигляд нікелевого циліндра, покритого зсередини спеченою у водні сумішшю, що складається з потрійного карбонату (45%), порошку нікелю (50%) і алунду (5%). Локальне вкраплення алунду приводить до розподілу по поверхні катода ізоляційних плівок, що сприяє виникненню на початковій стадії розряду електростатичної емісії з катода, що полегшує подальше формування тліючого розряду між допоміжним анодом і катодом.
Принцип роботи
Тліючий розряд виникає спочатку між катодом і допоміжним анодом а потім після появи плазми формується основний розряд між катодом і позитивним анодом, якщо на сітку подано додатний імпульс напруги.
Як газ-наповнювач у крайтронів використовується гелій. Хоча гелій як легкий газ за швидкістю поглинання займає перше місце серед інертних газів, але у нього є більшою і швидкість виділення газу. При цьому розпорошуваність катода при гелії є меншою, ніж у середовищах інших газів. Початковий тиск гелію, що визначається, з одного боку, прийнятним рівнем напруги запалювання і горіння розряду, а з другого — прийнятною довговічністю, що нормується числом імпульсів анодного струму, що пропускаються приладом до зникнення запалювання розряду, обирається в межах 900…1300 Па (7…10 мм рт. ст.).
Швидкість поглинання газу, а також інтенсивність розпилення катода залежать від:
- роду і початкового тиску газу;
- амплітуди і тривалості проходження імпульсів анодного струму;
- частоти імпульсів.
Застосування
Крайтрон, розроблений ще в другій половині 1940-х років за низкою параметрів все ще має кращі імпульсні характеристики, ніж сучасні напівпровідникові прилади. А вакуумний різновид приладу спрайтрон (англ. sprytron) працює навіть при високому рівні радіації, при якому газонаповнений крайтрон міг би самовільно увімкнутись, а напівпровідникові прилади взагалі не здатні працювати.
Крайтрони та їх модифікації все ще випускаються фірмою «Perkin-Elmer Components» та використовуються в різноманітному промисловому та військовому устаткуванні. Найбільше відомим є їх використання для керування детонаторами в ядерній зброї (англ. exploding-bridgewire detonator та англ. slapper detonator), безпосередньо чи під керуванням потужних іскрових розрядників. Крайтрони виготовлялись для роботи у ролі іонних реле (керованих вентилів) у системах запалювання авіаційних двигунів, запалювання імпульсних джерел світла, напомповування твердотільних лазерів, живлення магнітострикторів тощо.
Експортні обмеження у США та ЄС
Через можливість використання крайтронів чи спрайтронів у схемах керування підривом ядерної зброї були введені експортні обмеження, їх вивезення із США строго контролюється.
Крайтрони та спрайтрони з певними техничними параметрами (пікови напруга та струм не менші за 2,5 кВ та 100 А, затримка не вище за 10 мкс — дивись 3A228a із Додатку I до роспорядження ЄС 2021/821) віднесено до товарів подвійного призначення, експорт яких за межі ЄС потребує дозволу.
Див. також
Джерела
- EG&G Electronic Components Catalog, 1994.(англ.)
- Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. Справочник. Том 2. Главные редакторы А. И. Берг и В. А. Трапезников. — Государственное научное издательство «Советская энциклопедия», Москва, 1963.
- Каганов И. Л. Ионные приборы — М.: Энергия, 1972. — 528 с.
- Электровакуумные электронные и газоразрядные приборы: Справочник / Б. В. Кацнельсон, А. М. Калугин, А. С. Ларионов; Под общ. ред. А. С. Ларионова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1976. — 920 с.
Посилання
- Krytron [ 4 липня 2018 у Wayback Machine.] (Інформація про крайтрони на сайті «Tube Collector») (англ.)
- John Pasley Krytron [ 2 серпня 2017 у Wayback Machine.] (Стаття про газонаповнені ключі, розділ Krytron) (англ.)
- Spark gap and triggered gap tubes [ 3 жовтня 2014 у Wayback Machine.] на сайті «Mike's Electric Stuff»(англ.)
- KN22 в Röhren-Museum [ 26 жовтня 2014 у Wayback Machine.](нім.)
- Крайтроны [ 13 жовтня 2013 у Wayback Machine.] на сайті «Музей электронных раритетов» (рос.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Krajtro n angl krytron gazonapovnena lampa z holodnim katodom vikoristovuyetsya yak duzhe shvidkij klyuch vmikach Odna z rannih rozrobok firmi EG amp G angl Edgerton Germeshausen and Grier Inc Klyuch KN2 Krytron virobnictva EG amp G visotoyu priblizno 25 mm Na vidminu vid bilshosti inshih gazorazryadnih priladiv krajtroni vikoristovuyut dugovij rozryad dlya keruvannya velikimi strumami i naprugami dekilka kV j dekilka kA v impulsi znachno bilshimi nizh dlya vipadku tliyuchogo rozryadu Krajtron ye kombinaciyeyu kerovanogo iskrovogo rozryadnika j tiratroniv spochatku rozroblena dlya peredavachiv radariv pid chas Drugoyi svitovoyi vijni BudovaUmovna grafichna poznaka krajtrona Krajtron maye 4 elektrodi anod katod sitku i peredzapalyuvannya Keep alive na risunku Elektrod peredzapalyuvannya roztashovanij poryad z katodom do nogo prikladayetsya nevelika dodatna napruga tak sho oblast gazu poryad z katodom viyavlyayetsya ionizovanoyu Visoka komutuvalna napruga prikladayetsya do anoda ale rozryadu ne vidbuvayetsya poki na sitku Grid na risunku ne podano dodatnij impuls Pislya svogo pochatku dugovij rozryad stvoryuye znachnij strum mizh katodom i anodom Zamist abo na dodachu do elektroda peredzapalyuvannya dlya polegshennya ionizaciyi deyaki krajtroni mozhut mistiti neveliku kilkist b radioaktivnogo materialu zazvichaj inshi movi Katod u krajtrona maye viglyad nikelevogo cilindra pokritogo zseredini spechenoyu u vodni sumishshyu sho skladayetsya z potrijnogo karbonatu 45 poroshku nikelyu 50 i alundu 5 Lokalne vkraplennya alundu privodit do rozpodilu po poverhni katoda izolyacijnih plivok sho spriyaye viniknennyu na pochatkovij stadiyi rozryadu elektrostatichnoyi emisiyi z katoda sho polegshuye podalshe formuvannya tliyuchogo rozryadu mizh dopomizhnim anodom i katodom Princip robotiTliyuchij rozryad vinikaye spochatku mizh katodom i dopomizhnim anodom a potim pislya poyavi plazmi formuyetsya osnovnij rozryad mizh katodom i pozitivnim anodom yaksho na sitku podano dodatnij impuls naprugi Yak gaz napovnyuvach u krajtroniv vikoristovuyetsya gelij Hocha gelij yak legkij gaz za shvidkistyu poglinannya zajmaye pershe misce sered inertnih gaziv ale u nogo ye bilshoyu i shvidkist vidilennya gazu Pri comu rozporoshuvanist katoda pri geliyi ye menshoyu nizh u seredovishah inshih gaziv Pochatkovij tisk geliyu sho viznachayetsya z odnogo boku prijnyatnim rivnem naprugi zapalyuvannya i gorinnya rozryadu a z drugogo prijnyatnoyu dovgovichnistyu sho normuyetsya chislom impulsiv anodnogo strumu sho propuskayutsya priladom do zniknennya zapalyuvannya rozryadu obirayetsya v mezhah 900 1300 Pa 7 10 mm rt st Shvidkist poglinannya gazu a takozh intensivnist rozpilennya katoda zalezhat vid rodu i pochatkovogo tisku gazu amplitudi i trivalosti prohodzhennya impulsiv anodnogo strumu chastoti impulsiv ZastosuvannyaKrajtron rozroblenij she v drugij polovini 1940 h rokiv za nizkoyu parametriv vse she maye krashi impulsni harakteristiki nizh suchasni napivprovidnikovi priladi A vakuumnij riznovid priladu sprajtron angl sprytron pracyuye navit pri visokomu rivni radiaciyi pri yakomu gazonapovnenij krajtron mig bi samovilno uvimknutis a napivprovidnikovi priladi vzagali ne zdatni pracyuvati Krajtroni ta yih modifikaciyi vse she vipuskayutsya firmoyu Perkin Elmer Components ta vikoristovuyutsya v riznomanitnomu promislovomu ta vijskovomu ustatkuvanni Najbilshe vidomim ye yih vikoristannya dlya keruvannya detonatorami v yadernij zbroyi angl exploding bridgewire detonator ta angl slapper detonator bezposeredno chi pid keruvannyam potuzhnih iskrovih rozryadnikiv Krajtroni vigotovlyalis dlya roboti u roli ionnih rele kerovanih ventiliv u sistemah zapalyuvannya aviacijnih dviguniv zapalyuvannya impulsnih dzherel svitla napompovuvannya tverdotilnih lazeriv zhivlennya magnitostriktoriv tosho Eksportni obmezhennya u SShA ta YeSCherez mozhlivist vikoristannya krajtroniv chi sprajtroniv u shemah keruvannya pidrivom yadernoyi zbroyi buli vvedeni eksportni obmezhennya yih vivezennya iz SShA strogo kontrolyuyetsya Krajtroni ta sprajtroni z pevnimi tehnichnimi parametrami pikovi napruga ta strum ne menshi za 2 5 kV ta 100 A zatrimka ne vishe za 10 mks divis 3A228a iz Dodatku I do rosporyadzhennya YeS 2021 821 vidneseno do tovariv podvijnogo priznachennya eksport yakih za mezhi YeS potrebuye dozvolu Div takozhTiratron Trigatron IgnitronDzherelaEG amp G Electronic Components Catalog 1994 angl Enciklopediya sovremennoj tehniki Avtomatizaciya proizvodstva i promyshlennaya elektronika Spravochnik Tom 2 Glavnye redaktory A I Berg i V A Trapeznikov Gosudarstvennoe nauchnoe izdatelstvo Sovetskaya enciklopediya Moskva 1963 Kaganov I L Ionnye pribory M Energiya 1972 528 s Elektrovakuumnye elektronnye i gazorazryadnye pribory Spravochnik B V Kacnelson A M Kalugin A S Larionov Pod obsh red A S Larionova 2 e izd pererab i dop M Energiya 1976 920 s PosilannyaKrytron 4 lipnya 2018 u Wayback Machine Informaciya pro krajtroni na sajti Tube Collector angl John Pasley Krytron 2 serpnya 2017 u Wayback Machine Stattya pro gazonapovneni klyuchi rozdil Krytron angl Spark gap and triggered gap tubes 3 zhovtnya 2014 u Wayback Machine na sajti Mike s Electric Stuff angl KN22 v Rohren Museum 26 zhovtnya 2014 u Wayback Machine nim Krajtrony 13 zhovtnya 2013 u Wayback Machine na sajti Muzej elektronnyh raritetov ros