Вольтамперная характеристика термоэмиссионного преобразователяРассмотрим вольтамперную характеристику термоэмиссионного преобразователя в диффузионном безразрядном режиме. Рабочее напряжение преобразователя равно контактной разности потенциалов минус разность потенциалов на межэлектродном зазоре, которая в данном случае складывается из разности потенциалов на плазме и приэлектродных скачков потенциала. Анализируя зависимости, рассмотрим трансформацию вольтамперной характеристики с изменением определенного параметра. С уменьшением уменьшается. При прохождении через нуль рост прекращается. Результаты расчетов диффузионного безразрядного режима. Рассмотрим отдельные результаты численных расчетов, позволяющие более подробно судить о состоянии плазмы в зазоре ТЭП, а также о справедливости допущений, сделанных в первой части настоящего параграфа. При проведении расчетов были использованы уравнения переноса и граничные условия. Напомним, что в реальных ТЭП работа выхода эмиттера зависит от его температуры и давления паров цезия и, следовательно, не может меняться независимо от этих параметров. Рассмотрим семейство вольтамперных характеристик, параметр семейства — работа выхода эмиттера. В соответствии с результатами качественного рассмотрения с уменьшением происходит рост плотности тока насыщения который прекращается при обращении в нуль. Дальнейшее уменьшение приводит лишь к падению рабочего напряжения.Рассмотрим для отдельных точек вольтамперной характеристики изображены семейства распределений концентрации, потенциала, температуры и соответственно для вольтамперной характеристики приведены аналогичные семейства. С ростом тока распределения физических величин в зазоре претерпевают характерные изменения. Электрический потенциал трансформируется примерно одинаково в случаях пере- и недокомпенсации, тогда как распределения концентрации и температуры видоизменяются по-разному. Так, в недокомпенсированном режиме рост температуры электронного газа с ростом плотности тока происходит в основном вблизи коллектора, при этом в зазоре растет концентрация электронов. В перекомпенсированном режиме разогрев начинается в области у эмиттера и лишь затем происходит более сильный разогрев у коллектора. При этом концентрация электронов в межэлектродном зазоре падает. Эти примеры показывают, что удельные мощности диффузионного режима при указанных параметрах невелики. Это связано с явлением насыщения тока, которое вызвано недостатком ионов в зазоре ТЭП. Выход из этого затруднения дает дуговой режим работы преобразователя, при котором образование ионов происходит в самом зазоре и явление запирания тока приколлекторным барьером отсутствует. При изучении дугового режима выявляются также рамки существования диффузионного режима. Как показывает более детальное сравнение численных расчетов и приближенной теории диффузионного режима, изложенной в начале параграфа, последняя, несмотря на очевидную грубость исходных предположений, дает качественно правильную вольтамперную характеристику. Однако состояние плазмы в зазоре, особенно распределение температуры, весьма далеко от используемого в качественной теории. Это указывает на то обстоятельство, что вольтамперная характеристика в диффузионном режиме не очень чувствительна к деталям физического состояния плазмы в зазоре. Знаете ли вы, что при строительстве многоэтажных домов, для основания под асфальт и при изготовлении железобетонных конструкций используется в основном бетон м250, разной подвижности. Бетон этой марки имеет высокие технические характеристики, поэтому используется, как для фундаментов, так и для стяжек. |
||
