Материал: Sb000537

где F = wh − площадь активной части катода, эмитирующей электроны ( w −

ширина катода; h − высота активной части катода); δ − коэффициент токо-

прохождения, равный отношению тока анода к току катода (Ia Iк ), в первом приближении может быть задан выражением δ = 1 − σ, где σ − коэффициент заполнения сетки, равный отношению диаметра проводников сеточной структуры dc к расстоянию между соседними проводниками (шагу) сетки a

(σ= dc a) ; κ − постоянная объемного заряда (постоянная Гринберга). Для триода κ = (za zc )43 , для лучевого тетрода κ = (zc2 zc1 )43 . Отношение расстоя-

ний «катод−анод» za и «катод−сетка» zc («катод−сетка вторая» zc2 и «ка-

тод−сетка первая» zc1) выбирается при этом в пределах 2…6; D − проница-

расчете zc(1) не может представляться, как это требуется в формуле (3.12),

сплошной поверхностью. В этом случае необходимо считать его действующую поверхность, которая будет меньше, чем у сплошного катода (рис. 3.3, область между штриховыми линиями) [2].

26

Расстояние zc(1) с учетом реального размера действующей поверхности

может быть рассчитано по формуле

где hяч, α, M − высота ячейки, угол наклона нитей и число ячеек в решетке

лучевом тетроде:

Dc = Dк + 2zc , Da = Dк + 2za (триод);

Dc1 = Dк + 2zc1, Dc2 = Dк + 2zc2 (лучевой тетрод).

3.2.2. Расчет сеточной структуры

Методика расчета зависит от типа сетки, однако наиболее распространенные конструкции стержневой (рис. 3.4, а) и спиральной (рис. 3.4, б) сеток можно рассчитывать по единой методике.

Шаг сетки триода определяют следующим образом:

Аналогичным образом находят шаг первой сетки лучевого тетрода:

dc(1) = a(1)s(1) и задают высоту сеточной структуры исходя из соотношения

Hc(1) ³ h . Для стержневой сетки определяют число сеточных проводников

(стержней) Nc(1) = πDc(1) a(1) и задают диаметр d у и число витков N у упроч-

няющей навивки для обеспечения необходимой жесткости сеточной конструкции. Для спиральной сетки находят число витков спирали

Nв(1) = H c(1)a(1) , а также выбирают и уточняют в ходе тепловых расчетов

27

Приведенная методика расчета межэлектродных расстояний основана на использовании закона «степени трех вторых», что, как указывалось в 2, справедливо лишь для конструкций с равномерным распределением электростатического поля вдоль катода, когда возможно сведение лампы с сетками к эквивалентному диоду. Поэтому после расчета структуры управляющей сетки систему электродов проверяют на сводимость:

zc >> dc , zc ³ 0,8a , za - zc ³ 0,8a (триод);

zc1 >> dc1, zc1 ³ 0,8a , za - zc1 ³ 0,8a (лучевой тетрод).

Если проверка на сводимость не выполняется, то расчет геометрических размеров СЭ повторяется при задании меньшего значения σ.

На этом расчет системы электродов триода заканчивается, и остается уточнить заданное вначале значение коэффициента токопрохождения δ:

с уточненным коэффициентом токопрохождения. В тех случаях, когда полу-

чаются очень малые значения dc и a ( dc < 0,01 см ), нужно использовать не-

сводимую конструкцию. Тогда проницаемость будет меняться вдоль системы электродов от максимального значения между витками сетки Dc до мини-

28

мального под витком D0 . Более подробно с расчетом несводимых конструк-

ций можно познакомиться в [2].

Для завершения расчета СЭ лучевого тетрода необходимо рассчитать размеры второй сетки и расстояние «сетка вторая−анод» ( za − zc2 ).

3.2.3. Расчет второй сетки лучевого тетрода

Исходя из особенностей построения лучевых конструкций:

В рассчитанной системе электродов лучевого тетрода можно оценить фокусировку электронного потока, исходя из оптимальности нахождения кроссовера Fm в плоскости второй сетки (рис. 3.5) [2].

При условии Uc1 = 0

этом надо иметь в виду, что увеличение zc2 zc1 приводит к росту ( zc2 − zc1),

а увеличение σ1 − к росту a1 и Φ .

29

Найденное значение ( zа − zc2 ) проверяется с двух сторон (слева - на от-

сутствие динатронного эффекта, справа - на отсутствие фиктивного катода):

сеткой и анодом; Fср = 0,5π(Dc2 + za − zc2 )h . Постоянная составляющая тока ано-

да I a 0 = δI 0 . Напряжение на второй сетке Ec2 определяется режимом работы лампы. В случае невыполнения проверок (3.18) слева или справа значение

( za − zc2 ) пересчитывается при задании, соответственно, меньших или больших значений D2 и dc2 dc1 . Если при этом левое неравенство по-

прежнему не выполняется, то для предотвращения динатронного эффекта применяется камерный анод [2].

После проверки найденной величины ( za − zc2 ) определяется расстоя-

ние «катод-анод» za и диаметр анода лучевого тетрода Da = Dк + 2za .

Вслучае применения камерного анода в лучевой конструкции в зависимости от формы лучей камеры могут быть как вертикальными при стержневой сетке, так и горизонтальными при спиральной сетке. Очевидно, что в конструкции лучевого тетрода ребра камер должны быть в тени сеточных проводников [2].

Врезультате расчета по приведенной методике определяются геометрические размеры электродов СЭ триодной и тетродной конструкций (при этом может быть использована программа MathCad). Таким образом производится приближенный (первичный) синтез системы электродов электронной лампы, которая может быть использована в качестве эскизного варианта разрабатываемого прибора. В дальнейшем этот вариант может анализироваться программами более высокого уровня, как аналитическими, так и численными, и доводиться до получения необходимых значений выходных параметров.

30