Форма сеточного узла определяется в первую очередь особенностями конструкции катода.
Если катод плоской конструкции, сетка выполняется навивкой на траверcы. Траверсы в катодно-сеточном узле располагаются по краям и не участвуют в формировании электронного потока.
При цилиндрической форме катода сетка может быть стержневой и траверсной конструкции. Стержневая сетка применима с любым вариантом цилиндрического катода. Она обладает высокой вибропрочностью, но часто возникают проблемы с обеспечением теплового режима. Траверсная сетка предпочтительна со стержневым катодом. Количество траверс в этом случае должно быть в два раза больше количества нитей. Это позволяет располагать траверсы в просвете между нитями, что исключает их влияние на электронный ток.
В цилиндрической лампе с подогревным катодом для исключения влияния траверс участки поверхности катода, расположенные напротив траверс, делают свободными от оксидного покрытия.
При проектировании геометрии сеточного узла задаются диаметром dg сеточных проводников. Чем меньше диаметр, тем однороднее электрическое поле в плоскости сетки. Для обеспечения механической прочности сетки диаметр сеточных проводников должен быть не менее 0,15 мм.
Расчет шага выполняется на основе графоаналитического решения уравнения проницаемости триода:
.
(40)
В этой формуле s = dg/p
– коэффициент заполнения сетки; x’gк = xgк
[1+K(1+xк/xgк)f(z)] –
приведенное расстояние сетка-катод. Коэффициент K зависит от формы
электродов. При плоскопараллельном варианте с прямонакальным катодом K =
0, при цилиндрической форме электродов K = 1, если лампа
плоскопараллельная с подогревным катодом K = 0,24. Функция f(z)
= z - ln(z) -1; 
, где xк – половина толщины катода
(для цилиндрической конструкции – радиус катода).
|
p=(pdg)/(ps). (41)
При проектировании стержневой сетки следует учитывать,
что количество стержней сетки nст=2prg/p должно быть целочисленным. Поэтому расчетное
значение шага следует скорректировать.
Расчет геометрии управляющей сетки тетрода аналогичен изложенному выше, изменяются только обозначения величин: вместо xgк должно стоять xg1к, вместо xак – xg2к, вместо D – D1, вместо dg – dg1, вместо p – p1.
Цель расчета – обеспечить заданное значение проницаемости по второй сетке D2, отсутствие виртуального катода и электрическую прочность лампы.
Из требования обеспечить заданное значение D2
xag2 =[(1/D2)lncth(ps2)+lnch(ps2)](p2/2p) . (42)
Для обеспечения высокого токопрохождения шаг второй сетки принимается кратным шагу первой p2 = kp1 (k = 1,2...). При проектировании лампы цилиндрической конструкции p2 = kp1(rg2/rg1). Диаметр проводников второй сетки dg2 берется равным или несколько большим диаметра первой dg1. По этим данным вычисляется коэффициент заполнения второй сетки s2=dg2/p2.
Виртуальный катод в пространстве анод–вторая сетка может возникнуть в период токопрохождения, когда напряжение на аноде минимально (Ua= Ua0). По самым грубым оценкам, если Ua0 < Eg2, для исключения виртуального катода необходимо обеспечить условие
xag2 < 3,6×10-3(Fср21.2 Eg23/4)/Iaи1.2, (43)
где Fср2 – средняя площадь электронного потока в плоскости второй сетки.
Если Ua0 > Eg2, проверка условий возникновения виртуального катода не обязательна.
Для приборов плоскопараллельной конструкции с подогревным катодом Fср2 »F0(1–s2). Для приборов цилиндрической конструкции с подогревным или чулочным катодом Fср2 »F0(1– s2)(rg2/rg1). В случае цилиндрической конструкции с прямонакальным катодом Fср2 » Zкxg2к (1– s2)(rg2/rg1). В случае плоскопараллельной конструкции с прямонакальным катодом Fср2 » Zк xg2к (1– s2).
Электрическая прочность проверяется по тем же соотношениям, что и в случае триода (раздел 4.1). В случае тетрода расстояние xag2 можно увеличить увеличением кратности шага k.
Коэффициент токопрохождения рассчитывается только приближенно.
В случае триода
,
(44)
где 
, 
.
Коэффициент B учитывает искривление траекторий электронов вблизи сетки. Расчетное выражение для B получено при допущениях, которые могут привести к большим погрешностям, если (xaкKн – xgк) <0. В этих случаях d следует рассчитывать, полагая B =1.
В случае тетрода по формуле (44) рассчитывается коэффициент токопрохождения по первой сетке d1 с заменой xgк на xg1к, xag на xag1, dg на dg1, D на D1, Kн = Ugи/Eg2. Общий коэффициент токопрохождения тетрода d = d1d2. Коэффициент токопрохождения по второй сетке d2 не рассчитывается, приближенно принимается d2=0,9.
Если расчетное значение коэффициента токопрохождения окажется более чем на 5 % отличающимся от выбранного при определении расстояния сетка-катод, необходимо повторить расчет межэлектродных расстояний и геометрии лампы уже с найденным значением d.
Тепловой режим сетки является одним из определяющих факторов надежности работы электронной лампы. При высоких температурах возможны деформация сеточного полотна, интенсивное испарение материала и значительная термоэмиссия сетки. Для придания сетке высокой формоустойчивости в качестве материала сеточных проводников используются вольфрам либо молибден – материалы, обладающие высокой механической прочностью, малой скоростью испарения и достаточно высокой работой выхода. Однако в лампах с термоактивным катодом термоэмиссия существенно возрастает вследствие напыления на сетку термоактивных продуктов испарения катода (тория в случае катода из карбидированного торированного вольфрама, бария и его соединений в случае оксидного катода). Для подавления термоэмиссии на поверхность сеточных проводников наносят специально разработанные антиэмиссионные покрытия. В случае катода из карбидированного торированного вольфрама основным материалом антиэмиссионных покрытий является цирконий. В случае оксидного катода в качестве антиэмиссионного покрытия используются в основном золото либо сплав золота с платиной. Свойства антиэмиссионных покрытий определяют значение допустимой температуры Tдоп – температуры, при которой плотность термоэмиссии с поверхности сетки не превышает 1 мкА/см2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.