ПРИБОР ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА Советский патент 1968 года по МПК H01J17/48 

Изобретение относится к приборам тлеющего разряда, предназначенным для коммутации и счета сигналов.

Известны одноламповые триггеры, содержащие анод и два катода. Недостатком существующих двух- и одноламповых триггеров на приборах тлеющего разряда является узкий диапазон рабочих частот. Предельная частота работы составляет 2-3 кгц, что обусловлено большим временем распада плазмы.

Предлагаемый прибор отличается тем, что для увеличения частотного диапазона при выполнении триггерных операций управляющий электрод выполнен в виде диафрагмы с двумя отверстиями или двумя группами отверстий, причем последние расположены таким образом, что пробой между каждым анодом и катодом возможен только через ближайшее к аноду отверстие или группу отверстий. Группы отверстий в управляющем электроде образованы мелкоструктурной сеткой с размером ячеек порядка длины свободного пробега заряженных частиц, а расстояние анод - управляющий электрод выбрано в пределах 0,01-2 мм.

Кроме того, для обеспечения первого зажигания в определенное отверстие или группу отверстий управляющего электрода, он содержит вспомогательный электрод, смещенный в сторону этого отверстия или группы отверстий.

На фиг. 1 показан предлагаемый электрод; на фиг. 2 и 3 - варианты конструкции управляющего электрода; на фиг. 4 и 5 - схемы для пояснения работы прибора; на фиг. 6 - осциллограмма прибора.

Прибор собран в отпаянной колбе 1 и содержит плоский металлический катод 2, два штыревых анода 3 и управляющий электрод 4 с двумя отверстиями 5. Арматура крепится в слюдяных держателях 6, а выводы 7-9 соответственно анодов, управляющего электрода и катода заштампованы в стекло. Для стабилизации и уменьшения напряжения первого зажигания введен вспомогательный электрод 10, который служит анодом подготовительного разряда. Расстояние между анодами и управляющим электродом задается с помощью изолирующего покрытия 11, спеченного с нерабочими поверхностями анодов. Аноды прижимаются к управляющему электроду держателями 12.

Управляющие электроды могут быть выполнены с отверстиями, показанными на фиг. 2, и с отверстиями, прикрытыми мелкоструктурной сеткой (фиг. 3). Возможны также и другие конфигурации сеточных отверстий.

Описанный прибор обеспечивает как малое время формирования разряда, так и малое время восстановления электрической прочности. Последнему, в частности, способствует выбор размеров сеточных ячеек (мелкоструктурная сетка) порядка длины свободного пробега заряженных частиц и уменьшение расстояния между анодами и управляющим электродом до величин в диапазоне 0,01-2 мм (например, 0,15 мм). Прибор наполнен газом, паром или смесью газов и паров, в частности, инертным газом или смесью инертных газов при средних давлениях в диапазоне 10-150 мм рт.ст. (например, 20 мм рт.ст.).

Прибор работает следующим образом.

В исходном состоянии одно из плеч, например правое, открыто. За счет протекания тока по катодному сопротивлению R_к напряжение на втором, левом плече меньше напряжения зажигания. С приходом на сетку положительного импульса зажигается разряд в левом плече. Уменьшение напряжения на левом аноде в виде отрицательного импульса передается через конденсатор С на правый анод, вызывая гашение разряда в правом плече и повышение напряжения правого анода до E_a.

Таким образом, входной импульс способствует перебросу разряда в другое устойчивое состояние. Следующий импульс вызывает такие же процессы в обратном направлении. Выходные импульсы снимаются с анодов прибора. Помимо счетного входа по управляющему электроду осуществляются раздельные входы по анодам.

Сопротивление в цепи сетки можно подобрать таким образом, что дополнительный источник смещения окажется ненужным. При этом необходимое смещение обеспечивается сеточным током «открытого» плеча (см. фиг. 5). Для стабилизации и уменьшения первого зажигания вспомогательный электрод через высокоомное сопротивление R подключен к источнику анодного питания E_a (фиг. 5). При необходимости обеспечить первый пробой в определенное отверстие (группу отверстий) вспомогательный электрод смещается в сторону этого отверстия.

Описанный прибор допускает устойчивую работу в триггерном режиме при минимальном количестве элементов в диапазоне частот порядка 200-300 кгц.

1. Прибор тлеющего разряда, содержащий катод, два анода и управляющий электрод между катодом и анодами, отличающийся тем, что, с целью увеличения частотного диапазона при выполнении триггерных операций, управляющий электрод выполнен в виде диафрагмы с двумя отверстиями или двумя группами отверстий, причем последние расположены таким образом, что пробой между каждым анодом и катодом возможен только через ближайшее к аноду отверстие или группу отверстий.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что группы отверстий в управляющем электроде образованы мелкоструктурной сеткой с размером ячеек порядка длины свободного пробега заряженных частиц, а расстояние анод - управляющий электрод выбрано в пределах 0,01-2 мм.

3. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения первого зажигания в определенное отверстие или группу отверстий управляющего электрода, он содержит вспомогательный электрод, смещенный в сторону этого отверстия или группы отверстий.