18.5.2. Многофункциональные переключатели

а) Устройство лампы. Давно известно, что одна сложная лампа может выполнять функции нескольких простых. Это обстоятельство широко использовалось на практике. Защитный разрядник у приемника [190, 199] должен при высокой падающей мощности иметь малые потери в дуге, небольшую энергию пика просачивающейся мощности и малую просачивающуюся мощность плоской части импульса, короткое время восстановления, а в условиях приема — малые вносимые потери и защиту от несинхронных импульсов.

На частотах обычно применяются широкополосные конструкции с фиксированной настройкой. Один из таких разрядников показан на рис. технические данные этого и нескольких других аналогичных разрядников приведены в табл. 18.4.

Первоначально пробой происходит в конусе, содержащем предыонизатор, при подводимой мощности, меньшей и до тех пор, пока не произошел пробой во входном окне, эквивалентное короткое замыкание смещено на от требуемого положения. Малое время восстановления в защитном разряднике у приемника обеспечивается присутствием водяных паров. Другими широкополосными защитными разрядниками у приемника являются лампы в диапазоне в диапазоне

Такие разрядники с перестраиваемым резонатором, как на на находят в настоящее время ограниченное применение. Однако они могут работать в широкополосном режиме при применении окна с очень малой добротностью. Наличие значительной стеклянной поверхности приводит к дополнительным трудностям, которых можно избежать при использовании окна, состоящего из двух или трех параллельных щелей. Разрядник последней конструкции с добротностью окна 0,25 обладал [187] при средней частоте -ной полосой пропускания. Перестраиваемый разрядник, кроме того, не требует столь жестких допусков, например, на положение предыонизатора и поэтому продолжает находить широкое применение на более

Таблица 18.4 (см. скан) Типичные защитные разрядники у приемника

высоких частотах. Параметры двух таких разрядников приведены в табл. 18.4, а разрядник типа на частоту представлен на рис. 18.13, в.

На рис. 18.14 показан сменный защитный разрядник приемника который при соответствующем выборе размера держателя может работать на различных частотах в диапазоне с полосой 6—10%. В разряднике предыонизатор, а потому и устройство, пополняющее количество водяных паров, отсутствуют, пробой происходит при значительно большей мощности, энергия пика просачивающейся мощности составляет и просачивающаяся мощность плоской части - 20 мвт; но этот разрядник хорош для работы в паре с защитным разрядником в качестве первого. Время восстановления, являясь функцией падающей мощности, обычно достаточно мало для того, чтобы второй разрядник с чистым инертным газом мог бы удовлетворять поставленным требованиям.

б) Контроль характеристик. Было выяснено, что защитный разрядник с водяными парами и предыонизацией может быть использован как многофункциональное устройство только за счет уменьшения срока службы. Поэтому были проведены исследования механизма разряда с цельюувеличить продолжительность работы.

Например, прямое наблюдение пика просачивающейся мощности методом высокоскоростного осциллографирования показывает [54] зависимость работы перестраиваемого разрядника от различных параметров. На рис. 18.15, а видно, что амплитуда пика просачивающейся мощности не зависит от падающей мощности при изменениях последней от до Разрядник заполнялся водородом и водяными парами при давлении 15 мм рт. ст. Пик просачивающейся мощности оставался также постоянным при уменьшении тока предыонизации со 100 до но при отсутствии тока этот пик достигал максимального значения перед тем, как переключение было завершено. Амплитуда пика существенно зависит от давления газа, и на рис. видно, что минимальное значение имеет место для ксенона при давлении для аргона при и гелия около

Рис. 18.14. Сменный защитный разрядник типа Частота . В приборе имеется предыонизатор и пополнитель водяных паров. (См. [60].)

Мощность пробоя, как это следует из рис. 18.15, в, для каждого газа имеет минимум при разных давлениях. В случае гелия результаты хорошо согласуются с теорией [180].

Влияние предыонизации представлено на рис. 18.16, а, из которого видно, как спадает амплитуда пика 194] просачивающейся мощности с увеличением предварительной ионизации, выраженной в произвольных единицах интенсивности светового излучения.

От флюктуаций электронной плотности, наблюдающихся после работы в течение около 100 час и обусловленных блужданием разряда, можно избавиться при помощи соответствующего проходного изолятора из кварца, сапфира или слюды, как это показано на рис. 18.16, б. На рис. 18.16,б видно, что величина пика просачивающейся мощности теперь менее чувствительна к плотности электронов. Фактически такие разрядники могут работать при мощности импульса на входе свыше 1000 час. Другим способом решения этой проблемы [34] является значительное уменьшение вероятности

совпадения периода деионизации и прихода импульса от передатчика при использовании двух независимых поджигающих электродов. Такой защитный разрядник у приемника был показан на рис. 18.13. Из опыта его эксплуатации следует, что даже при поступлении импульсов за 500 час работы вероятность совпадения полностью исключена.

Рис. 18.15. Характеристики защитного разрядника при пробое. Частота разрядник типа а — влияние величины падающей мощности; б - влияние газового давления; в — мощность пробоя как функция давления газа. (См. [54].)

Рис. 18.16. Характеристики защитного разрядника с предыонизацией: а — мсщиость просачивания как функция плотности электронов; б - улучшенная конструкция иредыоннзатора; в — просачивающаяся мощность как функция общего давления. (См. [94].)

В широкополосных защитных разрядниках потери в дуге и время восстановления определяются в основном параметрами газа и физическими условиями в окрестности входного окна, там где

плотность электронов высокая. С другой стороны, в первом приближении энергия пика просачивающейся мощности и просачивающаяся мощность плоской части определяются условиями около зазора в резонаторе. Чтобы сделать оптимальными эти две группы параметров, следует изолировать две области разрядника друг от друга, что и было осуществлено в разборном защитном разряднике с тремя разрядными промежутками [92]. Окно отделялось от остального пространства стенками специального резервуара, и наполняющий его газ изолировался от основного наполнителя. Падающая мощность на частоте составляла в импульсе длительностью 1 мксек при частоте повторения 1000 гц. При заполнении аргоном под давлением 5,8 мм рт. ст. энергия пика и просачивающаяся мощность плоской части составляли соответственно и оставались постоянными при увеличении давления у окна вплоть до Время восстановления, с другой стороны, изменялось с давлейием, будучи равным 160 и 40 мксек при давлениях соответственно. Эта независимость характеристик поддерживается при использовании таких восстановительных агентов, как кварцевая вата и водяные пары, и делает такой способ при некотором усложнении пригодным для улучшения характеристик защитных разрядников на более низких частотах.