18.3.2. Поджиг разряда

Наличие некоторого интервала времени между моментом приложения поля и полным установлением разряда является на

практике нежелательным фактором. Для уменьшения этого запаздывания в области разряда непрерывно поддерживается небольшой уровень начальной ионизации. В случае разрядников с внешним возбуждением ионизация осуществляется радиоактивным источником. Например, 10 мккюри трития, являющегося источником -частиц малой энергии с периодом полураспада 12,26 года, представляют собой безопасный и удобный источник предварительной ионизации.

В разрядниках с самовозбуждением такое запаздывание приводит к пику просачивающейся мощности, имеющему длительность около 5 нсек. Просачивающуюся энергию пика можно уменьшить за счет правильной конструкции резонаторной структуры, выбора газа и его давления, но, кроме того, требуется наличие большой начальной ионизации порядка Источником такой ионизации обычно является тлеющий разряд по постоянному току, поджигаемый специальным вспомогательным электродом—предионизатором. Вспомогательный электрод должен иметь отрицательную полярность и может быть расположен либо внутри пустотелого высокочастотного электрода, либо где-нибудь в стороне от пространства взаимодействия. Плотность электронов во вспомогательном разряде не должна быть слишком высокой, чтобы не привести к значительным потерям при слабом сигнале. Более того, электроны, имеющие разброс по энергиям, попадая в высокочастотное поле, создают дополнительный источник шумов в приемнике [253]. На йрактике разрядный ток составляет около

Системы предыонизации имеют склонность к релаксационным колебаниям и при определенных условиях вызывают блуждание разряда и переход от тлеющего разряда к дуговому. В результате в некоторые периоды плотность электронов мала, и, следовательно, велика энергия пика просачивающейся мощности. Тенденция к возникновению колебаний уменьшается, если одно сопротивление в из общего ограничивающего ток сопротивления поместить вблизи выводов электрода вспомогательного поджига. Дальнейшие меры предосторожности сводятся к возбуждению разряда в аномальной области - [199] разряда, что достигается покрытием электродов слоем стекла или керамики, изоляция с конца которых затем удаляется путем заточки. Такого рода электроды с ограниченной поверхностью также уменьшают блуждание за счет локализации разряда.

Дуговой разряд характеризуется малым падением напряжения и большим током и может поэтому поддерживаться только за счет энергии, запасенной в распределенной емкости электрода; он гаснет за время порядка мксек. При емкости электродов и напряжении на разряднике 500 в ток тлеющего разряда в установится не ранее чем через 50 мксек. Переход тлеющего разряда в дуговой обусловлен загрязнением поверхности электродов. Из-за захвата молекул газа катодом предыонизатора происходит постепенное снижение концентрации наполняющего разрядник газа, вследствие чего ухудшаются его параметры. Эту эрозию можно

уменьшить [121, 229] за счет правильной конструкции электродов и выбора подходящего металла для конца электрода. В большинстве случаев электрод изготовляется из ковара, а для уменьшения дегазации служит покрытие родием или применяется наконечник из нержавеющей стали. Снижение концентрации газа происходит также под действием высокочастотного разряда, особенно при больших мощностях.

Для увеличения срока службы в разрядник включают дополнительный газовый резервуар. Уменьшение концентрации газа исследуется в экспериментальных разрядниках посредством добавления к инертному газу небольшого количества радиоактивного криптона [85]. Измерение -излучения из различных областей разрядника позвбляет оценить давление газа в различные моменты в течение срока службы лампы. В одной из серий опытов [58] на кварцевую трубку, содержащую криптона при давлении падала средняя мощность на частоте Давление понизилось приблизительно на за 3000 час, чему соответствует скорость спадания концентрации газа при атмосферном давлении.

Потери на взаимодействие, шумы и сокращение срока службы, обусловленные вспомогательным поджигом, значительно уменьшаются, если поддерживать ток предыонизатора очень малым, а перед началом импульса передатчика увеличивать его с помощью предварительного импульса. При таком способе осуществления поджига значительно снижается энергия просачивающегося пика, а небольшой ток поджига все же защищает приемник от случайных импульсов; просачивающаяся при этом мощность достаточно велика, чтобы вызвать временное ухудшение контактов диода, но не настолько, чтобы привести его в полную негодность.