Modern elektrovakum cihazları, görünümlerini Amerikalı mucit Thomas Edison'a borçludur. Bunun için bir elektrik ampulü kullanarak ilk başarılı aydınlatma yöntemini geliştiren oydu.
Lambanın tarihi
Şu anda, elektriğin tüm tarihsel dönemlerde var olmadığına inanmak zor. İlk akkor ampuller ancak on dokuzuncu yüzyılın sonunda ortaya çıktı. Edison, içinde karbon, platin ve bambu filamentlerinin bulunduğu bir ampul modeli geliştirmeyi başardı. Modern elektrik lambasının haklı olarak "babası" olarak adlandırılan bu bilim adamıdır. Ampul devresini basitleştirdi, üretim maliyetini önemli ölçüde düşürdü. Sonuç olarak, sokaklarda gaz değil, elektrik aydınlatması ortaya çıktı ve yeni aydınlatma cihazlarına Edison lambaları denilmeye başlandı. Thomas uzun süre buluşunu geliştirmek için çalıştı, sonuç olarak mum kullanımı kârsız bir önlem haline geldi.
Çalışma prensibi
Edison akkor ampuller hangi cihaza sahiptir? Her cihazın bir gövdesi vardırfilament, cam ampul, ana kontak, elektrotlar, taban. Her birinin kendi işlevsel amacı vardır.
Bu cihazın özü aşağıdaki gibidir. Isıtma gövdesi yüklü parçacıklar akımı tarafından kuvvetli bir şekilde ısıtıldığında, elektrik enerjisi hafif bir forma dönüştürülür.
Radyasyonun insan gözü tarafından algılanabilmesi için en az 580 derece sıcaklığa ulaşması gerekir.
Metaller arasında tungsten en yüksek erime noktasına sahiptir, bu nedenle ısıtma gövdesi ondan yapılır. Hacmi az altmak için tel spiral şeklinde yerleştirilmeye başlandı.
Tungstenin yüksek kimyasal direncine rağmen, korozyon sürecine karşı maksimum koruması için, filament gövdesi havanın önceden dışarı pompalandığı sızdırmaz bir cam kaba yerleştirilir. Bunun yerine, tungsten telinin oksidasyon reaksiyonlarına girmesini önleyen bir soy gaz şişeye pompalanır. En yaygın olarak kullanılan soy gaz argondur, bazen nitrojen veya kripton kullanılır.
Edison'un buluşunun özü, metalin uzun süre ısıtılması sırasında meydana gelen buharlaşmanın, bir soy gazın oluşturduğu basınçla engellenmesidir.
Lamba özellikleri
Geniş bir alanı aydınlatmak için tasarlanmış birkaç farklı lamba vardır. Edison'un buluşunun bir özelliği, bu cihazın gücünü aydınlatılan alanı dikkate alarak ayarlama yeteneğidir.
Üreticiler, hizmet ömrü, boyut ve güç açısından farklılık gösteren farklı türde lambalar sunar. Bu elektrikli cihazların bazı türleri üzerinde duralım.
En yaygın vakum tüpleri LON'dur. Tamamen hijyeniktirler ve ortalama 1000 saat kullanım ömrüne sahiptirler.
Genel amaçlı lambaların eksiklikleri arasında düşük verimliliği vurgularız. Elektrik enerjisinin yaklaşık yüzde 5'i ışığa dönüştürülür, geri kalanı ısı olarak salınır.
Spotlight
Geniş alanları aydınlatmak için tasarlanmış oldukça yüksek bir güce sahiptirler. Elektrovakum cihazları üç gruba ayrılır:
- film projeksiyonu;
- deniz fenerleri;
- genel amaçlı.
Projektör ışık kaynağı, filament gövdesinin uzunluğuna göre farklılık gösterir, daha kompakt bir boyuta sahiptir, bu da genel parlaklığı artırmanıza, ışık akışının odağını iyileştirmenize olanak tanır.
Ayna elektrovakum cihazları, farklı bir ampul tasarımı olan yansıtıcı bir alüminyum katmana sahiptir.
Işığı iletmek için tasarlanmış kısmı buzlu camdan yapılmıştır. Bu, ışığı yumuşatmanıza, çeşitli nesnelerden gelen zıt gölgeleri az altmanıza olanak tanır. Bu tür elektrovakum cihazları, iç aydınlatma için kullanılır.
Halojen şişesinin içinde brom veya iyot bileşikleri bulunur. 3000 K'ye kadar olan sıcaklıklara dayanabilmeleri nedeniyle lambaların kullanım ömrü yaklaşık 2000 saattir. Ancak bu beyaz ışık kaynağının dezavantajları da vardır, örneğin,halojen lamba, soğutulduğunda düşük elektrik direncine sahiptir.
Ana parametreler
Bir Edison akkor lambada, tungsten filamanı farklı şekillerde düzenlenmiştir. Böyle bir cihazın kararlı çalışması için 220 V'luk bir voltaj gereklidir, ortalama olarak hizmet ömrü 3000 ila 3500 saat arasındadır. Renk sıcaklığının 2700 K olduğu göz önüne alındığında, lamba sıcak beyaz veya sarı bir spektrum sağlar. Şu anda, lambalar farklı boyutlarda tabanlarla sunulmaktadır (E14, E27). Arzu edilirse tavan avizesinde veya duvar aydınlatma armatüründe saç tokası, balıksırtı, spiral şeklinde bir lamba alabilirsiniz.
Edison'un icadı, tungsten filamentlerinin sayısına göre ayrı sınıflara ayrılmıştır. Aydınlatma armatürünün maliyeti, gücü ve hizmet ömrü doğrudan bu göstergeye bağlıdır.
EVL çalışma prensibi
Termiyonik emisyon, ısıtılmış bir akkor gövde tarafından bir vakuma veya ampulün içinde oluşturulan eylemsiz bir ortama elektron emisyonundan oluşur. Elektron akışını kontrol etmek için manyetik veya elektrik alan kullanılır.
Termiyonik emisyon, elektron akışının pozitif niteliklerini pratik olarak kullanmanızı sağlar - çeşitli frekanslarda elektriksel titreşimler oluşturmak, yükseltmek için.
Radyo tüplerinin özellikleri
Elektrovakum diyotu, radyo mühendisliğinin temelidir. Lambanın tasarımında bir ızgara olan iki elektrot (katot ve anot) bulunur. Katot emisyon sağlar, bunun için tungsten tabakası baryum veya toryum ile kaplanır. Anot, nikel, molibden, grafit levha şeklinde yapılır. Ağelektrotlar arasındaki ayırıcıdır. Çalışma sıvısı ısıtıldığında, vakumda hareket eden parçacıklardan güçlü bir elektrik akımı oluşturulur. Bu tip elektrovakum cihazları radyo mühendisliğinin temelini oluşturur. Geçen yüzyılın ikinci yarısında vakum tüpleri teknik, radyo-elektronik endüstrisinin çeşitli alanlarında kullanıldı.
Onlar olmadan radyo, televizyon, özel ekipman, bilgisayar üretmek imkansızdı.
Uygulama alanları
Hassas enstrümantasyonun, radyo elektroniğinin gelişmesiyle birlikte, bu lambalar alaka düzeyini yitirdi ve büyük ölçekte kullanılmaya son verdi.
Fakat şimdi bile EVL gerektiren böyle endüstriyel alanlar var, çünkü sadece bir vakum lambası cihazların belirli bir ortamda, belirtilen parametrelere göre performansını sağlayabiliyor.
EVL, elektromanyetik darbelere karşı artan dirençle ayırt edilen vakum tüpleri olduğu için askeri-endüstriyel kompleks için özellikle ilgi çekicidir.
Bir askeri aparat yüz EVL'ye kadar içerebilir. Yarı iletken malzemelerin çoğu, REC artan radyasyonla ve ayrıca doğal vakum koşullarında (uzayda) işlev göremez.
EVL, uyduların ve uzay roketlerinin güvenilirliğini ve dayanıklılığını artırmaya yardımcı olur.
Sonuç
Elektromekanik enerjinin üretilmesine, yükseltilmesine, dönüştürülmesine olanak sağlayan elektrovakum cihazlarında, çalışma alanı tamamen havadan arındırılır,delinmez bir kabuk tarafından atmosferden korunuyor.
Termiyonik emisyonun keşfi, vakum diyot adı verilen iki elektrotlu basit bir lambanın yaratılmasına katkıda bulundu.
Bir elektrik devresine bağlandığında, cihazın içinde bir akım belirir. Gerilimin polaritesi değiştiğinde, katot ne kadar sıcak olursa olsun kaybolur. Isıtılmış katodun sıcaklığının sabit bir değerini koruyarak, anot voltajı ile akım gücü arasında doğrudan bir ilişki kurmak mümkün oldu. Elde edilen sonuçlar elektronik vakum cihazlarının geliştirilmesinde kullanıldı.
Örneğin, bir triyot, üç elektrotlu bir vakum tüpüdür: bir anot, bir termiyonik katot, bir kontrol ızgarası.
Geçen yüzyılın başında elektrik sinyallerini yükseltmek için kullanılan ilk cihazlar triyotlardı. Şu anda, triyotların yerini yarı iletken transistörler almıştır. Vakum triyotları yalnızca az sayıda aktif bileşenle güçlü sinyalleri dönüştürmenin gerekli olduğu alanlarda kullanılır ve ağırlık ve boyutlar ihmal edilebilir.
Güçlü radyo tüpleri, verimlilik, güvenilirlik açısından transistörlerle karşılaştırılabilir, ancak hizmet ömürleri çok daha kısadır. Düşük güçlü triyotlarda, ısının çoğu tüketilen kademeli güce gider, bazen değeri %50'ye ulaşır.
Tetrodes, elektrik güç ve voltajını artırmak için tasarlanmış elektronik iki ızgaralı bir lambadır.sinyaller. Bu cihazların triyota göre kazancı daha yüksektir. Bu tür tasarım özellikleri, televizyonlarda, alıcılarda ve diğer radyo ekipmanlarında düşük frekansları yükseltmek için tetrodes kullanmayı mümkün kılar.
Tüketiciler, filaman gövdesinin bir tungsten filaman veya tel olduğu akkor lambaları aktif olarak kullanırlar. Bu cihazlar 25 ila 100 W güce sahiptir, kullanım ömürleri 2500-3000 saattir. Üreticiler farklı tabanlara, şekillere, boyutlara sahip lambalar sunar, böylece aydınlatma cihazının özelliklerini, odanın alanını dikkate alarak lamba seçeneğini seçebilirsiniz.
