Порядок проведения расчетов
I. Для каждого из вариантов работы задаются параметры вакуумного диода, необходимые для проведения расчетов (см. табл.5.1 и 5.2):
· материал катода – чистый вольфрам, торированный вольфрам и
оксидный катод;
·два значения 
и 
расстояния между анодом и катодом;
· максимальное анодное напряжение 
.
II. По формуле (5.1) для заданных параметров диода определяют зависимость эмиссионного тока от температуры катода при 
и поправку на величину тока, обусловленную влиянием электрического поля у катода при максимальном значении анодного напряжения. Расчеты проводятся при изменении температуры катода в пределах 0,75 – 1,5 от рабочей температуры, указанной в таблице 5.1 для выбранного материала катода. Для применимости результатов расчета к характерным размерам электронных вакуумных приборов целесообразно определять полный эмиссионный ток 
, принимая площадь электродов в диоде 
, равной 0,5 см2.
III. По формуле (5.4) производится расчет зависимости от напряжения полного анодного тока 
вакуумного диода при ограничении тока пространственным зарядом электронов для двух расстояний между анодом и катодом при рабочей температуре катода (см. табл. 5.1). Определение анодного тока диода проводится при заданной площади электродов до режима насыщения, при котором 
. Результаты расчетов должны быть представлены в виде графических зависимостей тока от напряжения и при вычисленном максимальном значении тока выбирается не более 10 точек на вольтамперной характеристике диода.
IV. Учет влияния электрического поля у катода на его эмиссионные свойства производится в режимах насыщения разрядного тока, при которых наблюдается слабая зависимость тока от напряжения. Результаты расчетов представляются на одном графике зависимости 
, учитывающей фактор ограничения анодного тока пространственным зарядом электронов и насыщение тока при заданной температуре катода.
Таблица 5.2. Исходные данные для проведения расчетов
| № вари-анта | Материал катода | Расстояние между анодом и катодом | Максимальное анодное напряжение
, В
| |
| d1, см | d2, см | |||
| Чистый вольфрам | 0,5 | 1,5 | ||
| Торированный вольфрам | 0,5 | 1,5 | ||
| Оксидный катод | 0,5 | 1,5 | ||
| Чистый вольфрам | 0,3 | 1,0 | ||
| Оксидный катод | 0,3 | 1,0 | ||
| Торированный вольфрам | 0,3 | 1,0 | ||
| Чистый вольфрам | 1,0 | 2,0 | ||
| Оксидный катод | 1,0 | 1,5 | ||
| Чистый вольфрам | 0,8 | 1,6 | ||
| Оксидный катод | 0,4 | 0,8 | ||
| Чистый вольфрам | 1,5 | 2,5 | ||
| Оксидный катод | 1,0 | 1,5 | ||
| Чистый вольфрам | 1,5 | 3,0 | ||
| Торированный вольфрам | 1,0 | 2,5 | ||
| Чистый вольфрам | 1,5 | 3,5 | ||
| Оксидный катод | 1,0 | 3,0 | ||
| Торированный вольфрам | 1,5 | 4,0 | ||
| Чистый вольфрам | 3,0 | 5,0 | ||
| Оксидный катод | 2,0 | 5,0 | ||
| Чистый вольфрам | 3,5 | 7,5 | ||
| Торированный вольфрам | 2,5 | 6,5 | ||
| Оксидный катод | 2.0 | 4,5 | ||
| Чистый вольфрам | 3,5 | 5,5 | ||
| Торированный вольфрам | 2,5 | 5,0 | ||
| Чистый вольфрам | 1,5 | 4,5 |
Контрольные вопросы
1. Указать преимущества и недостатки различных типов материалов, используемых в качестве катодов промышленных электровакуумных приборов.
2. Пояснить физический смысл работы выхода при эмиссии электронов из катода.
3. Объяснить различия в режимах работы вакуумного диода при ограничении тока пространственным зарядом электронов и насыщении тока при заданной температуре катода.
4. Пояснить физические принципы и граничные условия, которые используются при выводе зависимости тока от напряжения в планарном диоде.
5. Представить зависимость тока от напряжения вакуумного диода при цилиндрической конструкции анода и катода.
Рекомендуемая литература
1. Аваев Н.А., Шишкин Г.Г. Электронные приборы. Учебник для вузов. – Под ред. Г.Г. Шишкина. – М.: Издательство МАИ. 1996. 544 с.
2. Морозова И.Г. Физика электронных приборов: Учебник для вузов. – М.: Атомиздат. 1980. 392 c.
3. Линч П., Николайдес А. Задачи по физической электронике (с решениями и комментариями). М. Издательство «Мир». 1975. 264 c.
Работа 6