티라트론

Thyratron
펄스 레이더에 사용되는 거대 GE 수소 티라트론, 주크박스에서 릴레이를 트리거하는 데 사용되는 소형 2D21 티라트론 옆에 있습니다.참조 2D21 튜브의 높이는 2.125인치(5.3975cm)입니다.

티라트론은 고출력 전기 스위치 및 제어 정류기로 사용되는 가스 충전 튜브의 일종입니다.티라트론은 유사한 경진공 튜브보다 훨씬 더 많은 전류를 처리할 수 있습니다.전자 증식은 가스가 이온화되면 발생하며 타운젠드 방전이라고 알려진 현상을 일으킨다.사용되는 가스에는 수은 증기, 제논, 네온 및 (특수 고전압 용도 또는 매우 짧은 전환 시간이 필요한 용도) [1]수소가 포함됩니다.진공관(밸브)과 달리 티라트론은 신호를 선형으로 증폭하는 데 사용할 수 없습니다.

1920년대에 티라트론은 무선 신호 검출기로서의 감도를 높이기 위해 소량의 아르곤 가스를 함유한 UV-200과 아르곤 가스를 함유한 독일의 LRS 중계관과 같은 초기 진공관에서 유래되었다.아르곤 충전 General Electric "Tungar bulve" 및 Cooper-Hewitt 수은 풀 정류기와 같은 진공 튜브보다 앞선 가스 정류기도 영향을 미쳤다.GE의 Irving Langmuir와 G. S. Meikle은 보통 1914년경 가스 튜브의 제어된 정류에 대해 연구한 최초의 연구자로 인용된다.최초의 상업용 티라트론은 1928년경에 등장했다.

"티라트론"이라는 용어는 고대 그리스어로 "문" 또는 "밸브"를 뜻하는 "티라"에서 유래했다."사이리스터"라는 용어는 "싸이라트론"과 "트랜지스터"[2]의 조합에서 더 유래했다.1960년대 이후 사이리스터는 대부분의 저전력 및 중전력 애플리케이션에서 사이라트론을 대체했습니다.

묘사

Thyratron Symbols
미국과 유럽에서 가장 일반적으로 사용되는 티라트론 기호(변화는 보통 필라멘트 및 음극의 표현과 관련이 있음)

티라트론은 외관과 구조 모두 진공관과 유사하지만 동작과 작동 원리는 다릅니다.진공관에서는 전자의 평균 자유경로에 비해 양극과 음극 사이의 거리가 작기 때문에 전도는 자유전자에 의해 지배된다.한편 티라트론은 양극과 음극 사이의 거리가 전자의 평균 자유경로와 동등하도록 의도적으로 가스를 충전한다.이것은 티라트론의 전도를 플라즈마 전도율에 의해 지배하게 한다.플라즈마의 높은 전도성으로 인해 티라트론은 공간 전하에 의해 제한된 진공관보다 높은 전류를 전환할 수 있습니다.진공관은 언제든지 전도율을 변조할 수 있는 장점이 있는 반면 티라트론은 플라즈마로 채워져 양극과 음극 사이에 전압이 존재하는 한 계속 전도한다.의사스파크 스위치는 파셴 곡선의 티라트론과 유사한 상태에서 작동하며, 냉음극 티라트론이라고도 합니다.

티라트론은 열음극, 양극 및 가스로 채워진 밀폐유리 또는 세라믹 엔벨로프 내의 양극과 음극 사이의 하나 이상의 제어 그리드로 구성된다.가스는 일반적으로 300~500mTorr(40~70Pa)의 압력에서 수소 또는 중수소이다.시판 티라트론은 또한 수소화 티타늄 저장소와 저장 히터를 포함하고 있어 가스 손실과 관계없이 장기간에 걸쳐 가스 압력을 유지합니다.

제어 그리드가 음극에서 방출되는 전자를 격퇴하기 때문에 제어 그리드가 음극에 대해 음인 한 티라트론의 전도율은 낮은 상태로 유지됩니다.공간 전하 제한 전자 전류는 그리드가 음극에 대해 양의 상태일 경우 제어 그리드를 통해 음극에서 양극으로 흐릅니다.충분히 높은 공간 전하 제한 전류는 양극과 음극 사이에서 타운젠드 방전을 시작합니다.결과적으로 발생하는 플라즈마는 양극과 음극 사이의 높은 전도성을 제공하며 공간 전하로 제한되지 않습니다.양극과 음극 사이의 전류가 가스가 이온화되지 않을 정도로 충분히 오랫동안 작은 값으로 떨어질 때까지 전도율이 높은 상태로 유지됩니다.이 복구 프로세스에는 25~75μs가 소요되며 티라트론 반복 속도를 수 kHz로 제한합니다.[3]

적용들

엘리베이터에 사용되는 희귀 Z806W 릴레이 튜브

저전력 티라트론(릴레이 튜브 및 트리거 튜브)은 백열등, 전자기계 릴레이 또는 솔레노이드를 제어하고, 양방향 카운터를 위해 Dekatron 계산기에서 다양한 기능을 수행하며, RC 타이머의 전압 임계값 검출기 등을 위해 제조되었다.글로우 티라트론은 높은 가스 방전 광출력에 최적화되거나 인광 처리되어 대형 크롤링 텍스트 도트 매트릭스 디스플레이에서 자가 표시 시프트 레지스터로 사용되었습니다.

티라트론의 또 다른 용도는 완화 [4]발진기였다.플레이트 켜기 전압이 끄기 전압보다 훨씬 높기 때문에 튜브는 히스테리시스를 나타내며 캐패시터를 통해 톱니형 발진기 역할을 할 수 있습니다.그리드의 전압은 파괴 전압과 그에 따른 진동 주기를 제어합니다.티라트론 완화 오실레이터는 파워 인버터 및 오실로스코프 스위프 회로에 사용되었습니다.

소형 티라트론 중 하나인 3극 6D4는 가로 [5]자기장에서 다이오드(음극에 연결된 그리드)로 작동할 때 잠재적인 노이즈 소스로서 추가적인 사용을 발견했습니다.관심 대역에서 "평탄도"("흰색 노이즈")를 위해 충분히 필터링된 그러한 노이즈는 무선 수신기, 서보 시스템, 그리고 랜덤 값 소스로 아날로그 컴퓨팅에서 때때로 사용되었습니다.

이 미니 RK61/2들이 타이라 트론 1938년에 판매되게 점화 전압 아래에 진공 triode처럼을 운영한다는 것이 무선 조정기 receivers,[6]에서 자기 퀘칭 초재생 검파기며, 이 상품 wea의 전시 국가 발전을 이룩하는 주요한 기술 개발 아날로그 신호를 증폭시킬 것이 만든 것입니다.pon취미로서의 [7]무선 제어 모델링의 병행 개발.

티라트론을 사용한 Wynn-Williams의 스케일 오브 2 카운터(영국 케임브리지 대학 Cavendish Laboratory의 허가).

일부 초기 텔레비전 세트, 특히 영국 모델은 수직(프레임) 및 수평(라인) 발진기에 [8]티라트론을 사용했습니다.

중출력 티라트론은 공작기계 모터 제어기에서 사용되었으며, 위상 제어 정류기로 작동하는 티라트론은 공구의 전기자 조절기(제로에서 "기본 속도", "정수 토크" 모드)와 공구의 필드 조절기("기본 속도에서 약 2배 ", "정수 마력")에서 사용되었습니다.1949년부터 1984년 [9]솔리드 스테이트 디바이스가 티라트론을 대체할 때까지 티라트론을 사용한 Monarch 기계 공구 10EE 선반이 그 예입니다.

고출력 티라트론은 여전히 제조되며 최대 수십 킬로암페어(kA) 및 수십 킬로볼트(kV)까지 작동할 수 있습니다.최신 애플리케이션에는 펄스 레이더 장비, 고에너지 가스 레이저, 방사선 치료 장치, 입자 가속기 및 테슬라 코일 및 유사한 장치용 펄스 드라이버가 포함됩니다.티라트론은 또한 회로 차단기가 개방되는 데 걸리는 시간 동안 들어오는 고전압 공급 장치를 접지하여 저장된 전하를 방전함으로써 내부 단락으로부터 유도성 출력 튜브를 보호하기 위해 고출력 UHF 송신기에 사용됩니다.이것은 일반적으로 지렛대 회로라고 불립니다.

티라트론은 대부분의 저전력 및 중전력 애플리케이션에서 사이리스터(SCR, 실리콘 제어 정류기) 및 트라이악으로 알려진 해당 반도체 장치로 대체되었습니다.그러나 20kV 이상의 전압을 필요로 하고 매우 짧은 라이징 타임을 수반하는 스위칭 서비스는 티라트론 영역 내에 남아 있습니다.

티라트론 아이디어의 변형은 크립트론, 스프리트론, 점화기 및 트리거된 스파크 갭이며, 모두 핵무기(크리트론)와 AC/DC-AC 동력 전송(무시론)과 같은 특수 애플리케이션에서 여전히 사용되고 있다.

작은 티라트론의 예

R.C.A. 브랜드 885 Triode Tyratron

885는 아르곤 가스를 사용하는 작은 티라트론 튜브입니다.이 장치는 1930년대 초기 오실로스코프의 타임베이스 회로에서 광범위하게 사용되었습니다.그것은 완화 발진기라고 불리는 회로에 사용되었다.세계 2차 대전 동안, 885와 유사한 작은 티라트론은 쌍으로 사용되어 초기 컴퓨터와 암호 해독기에 의해 사용된 "기억" 세포인 쌍안정체를 만들었다.티라트론은 배터리 충전기와 조광기의 교류(AC) 전원의 위상각 제어에도 사용되었지만, 일반적으로 885보다 더 큰 전류 처리 용량을 가지고 있었습니다.885는 884/6Q5의 2.5V, 5핀 기반 모델입니다.

메모들

  1. ^ Turner, L. W., ed. (1976). Electronics Engineer's Reference Book (4th ed.). London: Newnes-Butterworth. pp. 7-177 and 7-180. ISBN 0-408-00168-2.
  2. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2012-09-05. Retrieved 2014-01-28.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  3. ^ Gas Discharge Closing Switches. Springer Science+Business Media, LLC. 1990. ISBN 978-1-4899-2132-1.
  4. ^ Gottlieb, Irving (1997). Practical Oscillator Handbook. Elsevier. pp. 69–73. ISBN 0080539386.
  5. ^ "6D4 Miniature triode thyratron data sheet" (PDF). Sylvania. Retrieved 25 May 2013.
  6. ^ "Subminiature gas triode type RK61 data sheet" (PDF). Raytheon Company. Retrieved 20 March 2017.
  7. ^ 모델을 위한 George Honnest-Redlich 무선 제어 (1950) 페이지 7
  8. ^ "Comparison of British and American Pre-1945 Sets". Early Television Museum of Hilliard OH. Retrieved 4 February 2018.
  9. ^ http://www.lathes.co.uk/monarch/page2.html Lathes.co.uk, 2012년 7월 27일 취득

레퍼런스

  • Stokes, John, 70년간의 무선관 및 밸브, Vestal Press, NY, 1982, 페이지 111–115.
  • 투척자, 키스, 1940년 영국 라디오 밸브의 역사, MMA International, 1982, 페이지 30, 31, 81.
  • 선체, A.W. "가스로 채워진 열전자 밸브", 트랜스AIEE, 47, 1928, 페이지 753-763.
  • 6D4 유형 데이터, "실바니아 엔지니어링 데이터 서비스", 1957
  • J.D. Cobine, J.R. Curry, "전기 소음 발생기", I.R.E., 1947, 875페이지
  • 라디오 및 전자 실험실 핸드북, M.G. Scroggie 1971, ISBN 0-592-05950-2

외부 링크