Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 72 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

71
Газоразрядные индикаторы
Действие газоразрядных индикаторных приборов обусловлено свечением при
электрическом разряде в газовой среде. Обычно используется режим тлеющего
разряда (с холодным катодом). Стеклянный баллон индикатора заполнен
инертным газом (давление >0,1 атм. - до 100 атм. и более). При достаточно вы-
соком напряжении энергия электронов достигает значений, необходимых для
ионизации атомов газа. Столкновения электронов с атомами становятся неуп-
ругими, происходит возбуждение и ионизация атомов. В результате ионизации
образуются добавочные электроны и положительно заряженные ионы, в газе
создается самостоятельный разряд. Излучение возникает в результате рекомби-
нации и перехода атомов в невозбужденное состояние.
Газоразрядные приборы обладают значительной инерционностью. Время за-
паздывания импульса тока в разрядном промежутке относительно импульса
управляющего напряжения определяется как статистическими закономерно-
стями вылета электронов из катода, так и временем формирования электронной
лавины. В то же время после прекращения действия анодного напряжения элек-
троны и ионы рекомбинируют не мгновенно, что обуславливает существование
некоторого времени запаздывания. В результате быстродействие подобных ин-
дикаторов, как правило, не превышает 1 мсек.
Основной газовой смесью, используемой в газоразрядных индикаторах, явля-
ется смесь гелия с неоном (к ним иногда в малых количествах добавляются и
другие инертные газы). Видимое излучение электрического разряда в этой сме-
си принадлежит красно-оранжевой области спектра (добавление аргона приво-
дит к сдвигу спектра в более коротковолновую область). Светоотдача индика-
торов этого типа составляет
~ 0,2-0,3 лм/Вт; в красной области спектра, где
1 Вт соответствует примерно 100 лм, энергетический выход оказывается равен
~0,2-0,3 %. В то же время яркость индикаторов может достигать 10 000 кд/м².
Температурный диапазон работы составляет от –60
О
до +70
О
С.
Среди существующих газоразрядных индикаторов можно выделить следую-
щие основные типы приборов: сигнальные индикаторы - точка или малая све-
тящаяся область (например, неоновая лампочка); знаковые и линейные (шкаль-
ные) индикаторы; индикаторные тиратроны; матричные индикаторные панели.
Знаковые индикаторы используют слабое свечение тлеющего разряда вблизи
катода (свечение покрывает весь катод, который имеет форму отображаемого
символа). Совокупность независимых катодов позволяет получать различные
изображения. Возникающее излучение выходит через сетчатый анод.
Индикаторные тиратроны имеют несколько управляющих электродов: сеток
и анодов, что позволяет более эффективно управлять электрическим разрядом.
Для повышения светоотдачи и обеспечения многоцветности используют фо-
толюминофоры, преобразующие коротковолновое (обычно ультрафиолетовое)
излучение газового разряда в видимое. Аналогичный механизм формирования
светового потока используется в лампах дневного света, светоотдача которых
может достигать 100 лм/Вт. В одном стеклянном баллоне могут размещаться

Страницы