трусики женские украина

На головну

 Забруднення електровакуумних приладів - Фізика

Введення

При експлуатації електровакуумних приладів виявилося, що в них відбувається безперервне переміщення матеріалів з одних деталей на інші, причому напрямок цього переміщення буває іноді несподіваним: з холодних деталей на гарячі.

Так, в катодах тривало пропрацювали електровакуумних приладів завжди виявляються багато елементів, раніше в них не знаходилися, але входять до складу матеріалів, з яких виготовлені інші деталі. При дослідженні процесів переміщення (міграції) елементів методом мічених атомів виявлено, що в катод якимось чином потрапляють матеріали з усіх навколишніх його деталей, включаючи скло і слюду, при чому інтенсивність міграції зростає при форсуванні режиму відкачування і тренування.

Сприйнятливість електровакуумних приладів до забруднень

Можливість потрапляння в активну покриття різних речовин, що погіршують емісійні властивості катодів, часто викликає у багатьох фахівців передчуття неминучого браку приладів через малу емісії. Таке «марновірство» утвердилося в електровакуумної техніці, наприклад, по відношенню до галогенів через їх хімічної активності, і в першу чергу до хлору і фтору, оскільки ймовірність потрапляння цих елементів у електровакуумні прилади реально існує.

Однак чи відбудеться отруєння оксидного катода чи ні, визначається не присутністю на деталях електровакуумних приладів галогенів або будь-яких інших аналогічних речовин-отрут, а інтенсивністю механізму перенесення їх із забруднених деталей в катод. Якщо інтенсивність такого механізму вельми мала або його зовсім не існує, то отрути, що містяться на деталях, не заподіють шкоди електровакуумним приладам. Ось приклади.

1. Синтетична слюда містить замість кристалізаційної води приблизно 9% (вага.) Фтору. Незважаючи на це, використання такої слюди в приймально-підсилювальних надмініатюрних лампах замість природного (мусковіту), що не містить фтору взагалі (або містить його в незначних кількостях), не тільки не небезпечно, але навіть бажано, так як емісійні властивості катодів при цьому поліпшуються.

2. У люмінофорах залишається в невеликих кількостях «технологічний» хлор, використовуваний при їх виготовленні. Більш того, як фтор, так і хлор безпосередньо входять до складу деяких люмінофорів. Однак навіть прямий обстріл таких люмінофорів швидкими електронами, при якому неминуче розкладання хлорних з'єднань і виділення іонів хлору, не викликає катастрофічного отруєння оксидних катодів в електроннопроменевих трубках.

3. Ніжки приймально-підсилювальних ламп забруднюються при складанні потім пальців монтажниць. В одну приймально-підсилювальну лампу потрапляє при цьому кілька десятків мікрограмів іонів хлору. Якщо перерахувати цю кількість на газоподібний хлор, який міг би виділитися в обсяг лампи, то його парціальний тиск склало кілька десятих тор. Проте за даними роботи, металева лампа типу 6Ж4 благополучно «терпить» забруднення деталей хлором в кількості до 26 мкг, і мініатюрна лампа типу 6Ж5П - в кількостях до 2 мкг. Пояснюючи різну сприйнятливість ламп до забруднення деталей хлором, автор роботи приходить до висновку, що ця сприйнятливість визначається конструкцією і технологією відкачування ламп, тобто, іншими словами, вона залежить від інтенсивності переносу хлору в катод.

У наведених прикладах ми маємо пряму аналогію з киснем, з якого майже на половину складаються такі використовувані в електровакуумних приладах матеріали, як скло і кераміка. Негативний вплив кисню цих матеріалах виявляється лише тоді, коли виникають умови для його перенесення в катод, наприклад, якщо скляні або керамічні деталі піддатися електронного бомбардування або виникне електроліз скла. Виділився вільний кисень зменшить емісію катода, і прилад швидко вийде з ладу.

Отже, поки в приладах відсутні процеси, що сприяють міграції забруднення з різних деталей в катод, у технологів не повинно бути причин для забобонного страху перед цими забрудненням. Але, тим не менш, не слід відмовлятися від доступних методів очищення деталей.

Коли технологія дешева і проста, її потрібно застосовувати, незважаючи на те, що технічна обгрунтованість цього твердо і не доведена. Поряд з цим було б безрозсудним прагнути повністю виділити воду зі скляних деталей або кисень з нікелевих, хоча ми знаємо, що вода і кисень в незначних кількостях виділяється з цих деталей при роботі приладів; для скла це вимагало б надто багато часу, а для нікелю - взагалі не здійсненно, так як ми розпорошили б його раніше, ніж звільнили від кисню.

Всі наведені приклади повинні застерігати технологів від поспішних висновків при аналізі причин поганої працездатності приладів: виявлення на їх деталях речовин, отруйних катод ще не означає, що погіршення працездатності викликано саме цими, а не якимись іншими речовинами.

Види забруднень

електровакуумний прилад забруднення катод

Забруднення деталей механічними частинками

Шкідливий вплив різного роду механічних частинок на якість і надійність електровакуумних приладів було усвідомлено тільки 53 роки тому. В цивільної та військової апаратурі того часу стали в масових кількостях використовувати електровакуумні прилади, причому виходи з ладу одиничних приладів приводили до відмов дорогої і відповідальної апаратури. Так виникла проблема надійності електровакуумних приладів, що оголосила «тотальну війну» з усякого роду вільними частинками в приладах.

Небезпека вільних частинок, в першу чергу пилу, раніше всього стала загрожувати приймально-підсилювальним лампам з малими відстанями між електродами. Ворсинки при цьому зазвичай не перегорають, так як в ланцюгах електродів ламп є високоомні навантаження, що обмежують струми електродів. Тому замикання між електродами бувають тривалими. У таких випадках усередині ламп можна помітити розпечені ворсинки, що застрягли найчастіше між сітками.

Поведінка обвуглених пилинок в лампі може бути вельми загадковим. Ось один з таких прикладів, отриманий з досвіду використання мініатюрних ламп в імпульсної апаратурі. У оксидному покритті катода виявилася обвугліла ворсинка (рис. А).

1 лютому 250 на

Оксид

Рис. а. Положення ворсинки в оксидному шарі при відсутності (1) і наявності (2) напруги на сітці.

Вона вела себе подібно пелюсткам електроскопа: при додатку до сітки напруги кінчики ворсинки з'єднувалися з сіткою, а при зменшенні або відключенні поверталися у вихідне положення. Розгадати причину нестійкого короткого замикання в лампі вдалося тільки при ретельному обстеженні її під мікроскопом, включаючи і вимикаючи робочі напруги.

Дослідним шляхом встановлено, що обвуглені ворсинки та інші частинки, що застрягли між електродами, мають саме різне опір (від десятків до тисяч килоом). Тому вплив таких частинок на роботу радіотехнічної апаратури може бути двояким: при короткому замиканні можливий або повна відмова в роботі, або погіршенні параметрів радіоапаратури.

Вільні частки не припустимі не тільки в приладах з малою відстанню між електродами, але і в таких приладах, де ці відстані набагато перевищують розміри частинок, бо незалежно від того, чи є ці частинки провідними або ізоляційними, при вібрації вони погіршують вакуум і руйнують катод. Потрапляючи на катод (або на інші розігріті електроди), частинки викликають спалах газу, що призводить до нестабільності роботи приладів і навіть до появи в них пробоїв і іскрінь. В.І. Новоселець встановив, що якщо лампи зворотної хвилі або клістрони містять вільні частки, то при їх роботі виникають флуктуації частоти генерованих коливань.

Переміщаються вільні частинки мають своєрідним «абразивним дією в результаті тертя об внутрішню поверхню оболонки вони ніби« струшують »з неї адсорбований газ.

Пил і частинки, які прилипли до волноведущей системам НВЧ приладів з електронним променем, підвищують шуми при роботі таких приладів, оскільки порошинки перехоплюють електрони променя і змінюють його інтенсивність. Запиленість уповільнюють систем проявляються особливо сильно, коли їх розміри малі.

Забруднення вуглеводнями

В умовах працюють електровакуумних приладів жирові і масляні забруднення можуть розкладатися на простіші гази як СН4, СО, СО2, Н2О, Н2. Вплив на оксидний катод цих газів добре відомо з літератури, і тут ми не будемо зупинятися на цьому питанні. Даних про пряме несприятливому впливі на катод молекул вуглеводнів в літературі немає. Навпаки, в деяких роботах відзначається, що іонізований метан при тисках 10-6- 10-8тор грає роль активатора оксидних катодів, а пари бензолу (С6Н6) при тиску близько 10-5тор активує барієво-нікелеві матричні катоди після їх отруєння киснем.

Поряд з цим існує думка, підтверджене кількома неопублікованими роботами, що відкачка електровакуумних приладів безмасляними насосами покращує їх параметри і довговічність. Це протиріччя можна, мабуть, пояснити наступними причинами.

По-перше, одним з кінцевих продуктів розкладання вуглеводнів в умовах працюють електровакуумних приладів може бути вуглець. Оскільки катод - самий нагрітий елемент приладу, реакція розкладання вуглеводнів відбувається саме на ньому, викликаючи відкладення вуглецю і, як наслідок, зниження температури катода. В результаті різко знижується емісія катода і відновити її вже не вдається. Темні катоди - найбільш частий дефект електровакуумних приладів, викликаний присутніми в них вуглеводнями.

По-друге, жири та вуглеводні володіють великою пружністю пара, що перешкоджає досягненню в електровакуумних приладах високого вакууму. Складні молекули цих речовин, крім того, не стійкі: вони розпадаються при бомбардуванні зарядженими частинками навіть з малими енергіями. Ефективність десорбції газу поверхнями при бомбардуванні їх електронами з енергією 20-100 ев зростає, за даними роботи, приблизно в 5000 разів, коли відкачка приладу ведеться олійними дифузними насосами (замість електророзрядних), тобто коли поверхні електронів забруднені вуглеводнями.

При електронній бомбардуванні вуглеводневих плівок, так само як і при піролізі, утворюються елементарні гази СН4, СО, СО2і Н2. Таким чином, з однієї молекули вуглеводню утворюється відразу кілька молекул інших газів, що створює сприятливі умови для інтенсивного бомбардування іонами як катода, так і інших електродів з низькими потенціалами; в результаті цього прискорюються процеси перенесення різних речовин в катод.

По-третє, при прожаренні деталей в вуглеводневому середовищі вони насичуються вуглецем. Це явище добре відомо з досвіду плавки металів у вакуумних печах, відкачуваних олійними дифузними насосами, при якій вміст вуглецю в металах поступово зростає. Накопичуючись в приповерхневому шарі деталі, вуглець відновлює оксиди як самого металу, так і його домішок, причому у вакуумі реакція відновлення протікає при значно менших температурах, ніж у звичайних умовах. А це знову призводить до підвищення газовиділення деталями, головним чином СО і СО2.

По-четверте, осідаючи на деталях, вуглеводні утворюють на деталях плівку з високим електричним опором. На таких плівках залежно від умов вакууму створюються позитивні і негативні заряди, що змінюють біля поверхні електродів електричні поля, що, в свою чергу, призводить до перешкод в роботі багатьох типів вакуумних приладів. Наприклад, з цієї причини мас-спектрометричні датчики омегатрони, швидко виходять з ладу, втрачаючи чутливість і роздільну здатність; вуглеводневі плівки змінюють коефіцієнт вторинної емісії поверхонь, а це заважає нормальній роботі приладів, в яких використовується вторинна емісія.

Міцність сорбції вуглеводневих забруднень залежить від їх хімічного складу і стану поверхні абсорбенту. Наприклад, для моноатомного шарів стеаринової кислоти на поверхні кварцу і золота тиск пара вже при 200С становить приблизно (1?2) 10-9тор. Коли утворюються стеорати (з'єднання стеаринової кислоти з металом), тиск пара різко зростає. Наприклад, для Ва-Сu стеарата воно при тій же температурі 200С приблизно дорівнює 6 ? 10-2тор. Таким чином, якщо вуглеводневі забруднення утворюють з металами хімічні сполуки, що мають слабкі сорбційні зв'язку з поверхнями, то при цьому різко зростає інтенсивність переносу металів всередині електровакуумних приладів.

Список літератури

1. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика 10 клас: підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. Видавництво ВТФ "Перун". Ірпінь. 2004.

2. Кабардин О.Ф. Фізика: Довідкові матеріали: Навчальний посібник для учнів - 2-е видання. Видавництво "Просвіта". Москва. 1988.

3. Говорякін Р.Г., Шепель В.В. Курс загальної фізики. Видавництво "Вища школа". Москва. 1972.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка