Читаем История электротехники полностью

История электротехники

^{Рис. 9.4. Спектральное распределение энергии для микроволновой лампы}

^{1 — лампа; 2 — солнечный спектр; 3 — кривая относительной спектральной чувствительности глаза}

^{Рис. 9.5. Типичная конструкция СД}

^{1 — полупроводниковый кристалл; 2 — кристаллодержатель; 3 — выводы; 4 — контактные проволоки; 5 — пластмассовый колпачок (линза)}

Достижения науки за последние три десятилетия позволили получить красные, зеленые и голубые СД и наладить их промышленное производство. В настоящее время серийно выпускаются СД из трех материалов на одном кристаллодержателе, позволяющие получать разные цвета, в том числе и белый. Сила света у ряда СД превышает 10 кд. Срок службы 100 тыс. ч. Допустимые температуры эксплуатации от -40 до + 100 °С. Если учесть, что СД по светоотдаче уже превышают лампы накаливания, а на обслуживание требуют мало затрат, то можно прогнозировать им большое будущее в светотехнике. Сегодня СД начинают применяться в индикаторных устройствах, возможно создание полноцветных светодиодных табло, бегущих строк, рекламных панелей большой площади, плоских телевизионных экранов. Уже вводятся в эксплуатацию светофоры на СД.

^{Рис. 9.6. Двухэлектродная модификация ИИ}

^{Рис. 9.7. Трехэлектродная модификация ИИ}

Достаточно новыми источниками излучения (ИИ) являются источники, основанные на автоэлектронной эмиссии. Если электроны, появившиеся за счет автоэлектронной эмиссии (эмиссии, обеспеченной снижением потенциального барьера катода электрическим полем), направить на люминесцирующее вещество, то можно получить источник излучения со спектром, зависящим от состава люминофора. Одна из проблем, возникающая при создании такого источника, это необходимость иметь у катода напряженность электрического поля 10⁶-10⁷ В/см. Были предложены и сконструированы экспериментальные образцы ИИ на основе автоэлектронной эмиссии (АЭ). Главным элементом разрабатываемых ИИ является многоострийный автоэмиссионный катод. Кривизна острия составляет 10^-5 см. В зависимости от расстояния между катодом и анодом рабочее напряжение может составлять от нескольких десятков вольт (при расстоянии десятые или сотые доли миллиметра) до нескольких киловольт (при расстоянии несколько сантиметров). На рис. 9.6 и 9.7 показаны принципиальные конструкции ИИ двух- и трехэлектродной модификаций: 7 — катод; 2 — стеклянная колба; 3 — люминофор; 4 — анод; 5 — сетка; 6 — преобразователь напряжения. Геометрия ИИ на основе АЭ может быть различной в зависимости от назначения. Экспериментальные образцы имели срок службы 10 тыс. ч.

В табл. 9.2 приведены некоторые характеристики ИИ.

Таблица 9.2

Тип ИИ	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Срок службы, ч
Вакуумные и газонаполненные лампы накаливания общего назначения	15—1000	85—19500	5—19,5	1000
Галогенные лампы накаливания общего назначения	1000—20 000	22 000—440 000	22	2000—3000
Разрядные люминесцентные лампы	15—80	600—5400	40—65	10 000—15 000
Ртутные лампы высокого давления	80—2000	3400—120 000	40—60	10 000—15 000
Ртутные лампы сверхвысокого давления	120—1000	4200—53 000	35—53	100—800
Металлогалогенные лампы	250—3500	19 000—350 000	75—1000	2000—10 000
Натриевые лампы низкого давления	85—140	6000—11000	70—80	20 000
Натриевые лампы высокого давления	250—400	25 000—47 000	100—115	10 000—15 000
Ксеноновые лампы	2000—50 000	(35,7:2088)1000	18—40	100—800