วันพุธที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2553

ประจุไฟฟ้า อวกาศ - Space Charge

บทความนี้ต่อจากบทความก่อนหน้า

บทความ ต่อไปนี้มาจาก "หนังสือคู่มือนักวิทยุสมัคร เพื่อไปสอบ พนักงานวิทยุสมัครเล่นขั้นกลาง " แก้ไขบางส่วนเพื่อความถูกต้องโดย HS8JYX

ประจุไฟฟ้า อวกาศ - Space Charge

ลักษณะการเดินทางของอิเล็กตอนจากแคโถดไปยังเพลตจะทำให้ประจุคล้ายกลุ่มเมฆในอวกาศ ระหว่างแคโถดและเพลต เมื่อกลุ่มเหล่านี้รวมตัวเข้ากับประจุไฟฟ้า เราเรียกรวมประจุที่รวมตัวกันนี้ว่าประจุไฟฟ้าอวกาศ หรือ Space Charge เนื่องจากขั้วประจุไฟฟ้าอวกาศและอิเล็กตรอนมีขั้วเหมือนกันจึงผลักดันกัน ดังนั้นจึงผลักดันให้อิเล็กตรอนถูกปล่อยจากคาโถด อย่างไรก็ดีถ้าเพลตมีศักดาไฟฟ้าสูงประจุไฟฟ้าในอวกาศจะเกิดขึ้นตามมา ขณะที่ศักดาไฟฟ้าที่เพลตเริ่มสูงขึ้น การไหลของอิเล็กตรอนหรือกระแสเพิ่มขึ้นและจะเพิ่มขึ้นสูงสุด ณ จุดที่การหน่วงเหนี่ยวซึ่งกันและกันระหว่างโมเลกุลของก๊าชและอิเล็กตรอนหักล้างกันพอดี หรือเรียกว่า นิวทัลไลต์ (Neutralized) ณ จุดนี้การไหลของอิเล็กตรอนจะไม่มีทางเพิ่มขึ้นได้อีก เว้นแต่จะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มอุณหภูมิที่แคโถดเพียงอย่างเดียวเท่านั้น

4.แคโถด (Cathode) แม้ว่ารูปแบบของแคโถดในหลอดสูญญากาศจะมีความแตกต่างกันอยู่บ้าง ความแตกต่างเหล่านี้ส่วนใหญ่จะมีเฉพาะเรื่องระบบการปล่อยอิเล็กตรอนด้วยความร้อนที่เรียกว่า การเทอร์ไมออนนิค อิมิชชั่นเท่านั้น

แบบล่าสุดของการ
เทอร์ไมออนนิค อิมิชชั่น คือ ไบรท์ อิมิเตอร์ (Bright Emitter) ซึ่งประกอบด้วยลวดทังสเตน (Tungsten) บริสุทธิ์เป็นตัวให้ความร้อนที่อุญภูมิสูง 2,500 -2,600 องศาเคลวิล ซึ่งจะให้พลังความร้อนได้ประมาณ 4-40 มิลิแอมป์ ต่อวัตต์

ไบรท์อิมิเตอร์ ยังคงใช้ง่นอยู่ในหลอดเครื่องส่งกำลังสูง สำหรับเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง ส่วนวงการวิทยุสมัครเล่นใช้หลอดไดโอด เพียงเป็น Noise Generator เท่านั้น

5.เพลต (Plate) หรือแอโนด (Anode) เพลตเป็นขั้วหนึ่งของหลอดสูญญากาศมีลุกษณะเป็นทรงรูปกระบอกอยู่ชั้นบอกสุดของขั้วอื่น ๆ เพื่อรองรับการไหลของอิเล็กตรอนจากแคโถดให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ แม้ว่าบางครั้งการไหลของอิเล็กตรอนจะถูกควบคุมโดยกริด ซึ่งวางคั่นเป็นอีกขั้วหนึ่งระหว่างแคโถดและเพลตก็ตาม



ตามปกติวัสดุที่นำมาทำเพลตได้แก่ นิคเกิ้ล (
Nickel) หรือเหล็กเคลือบสีดำ เพื่อเพิ่มพื้นที่ให้ความร้อน การระบายความร้อนที่เกิดจากการแผ่รังสีออกมาของเพลตก็คือ การทำให้ความร้อนกระจายไปทั่วพื้นผิวของแก้วครอบหลอด หรือบางกรณี การระบายความร้อนอาจจะทำได้โดยการวางหลอดแก้วไว้ชิดกับโลหะระบายความร้อนซึ่งติดตั้งอยู่บนแท่นเครื่องคล้ายกับ Heat Sink ก็ได้

หลอดที่ให้กำลังสูง ซึ่งติดตั้งเพลตไว้นอกหลอดต้องระบายความร้อนโดยตรงด้วยลม ของเหล็ว Heat Sink หรืออย่างใดอย่างหนึ่ง





6. กริด (Grid) การไหลของอิเล็กตรอนจากแคโถดไปยังเพลต อาจควบคุมได้ด้วยการเพิ่มขั้ว (Electrode) ระหว่างแคโถดและเพลตขึ้นอีก 1 หรือ 2 ขั้วก็ได้ ขั้วที่เพิ่มมานี้เรียกว่า กริด การเพิ่ม 1 หรือ 2 ขั้วขึ้นอยู่กับประเภทของการใช้งานของหลอดประเภทนั้น ๆ

ไม่มีความคิดเห็น: