充氣管，又稱離子管，是管內(nèi)充有氣體或蒸氣的電子管。在充氣管內(nèi)，電子在電極間運(yùn)動(dòng)時(shí)與氣體原子和分子碰撞，產(chǎn)生電離現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)較慢的正離子抵消電子的負(fù)空間電荷作用，使管子具有電流大、內(nèi)阻低的特點(diǎn)。人們利用各種放電形式的不同特性制出一系列不同性能的充氣管。充氣管內(nèi)的放電形式取決于管子結(jié)構(gòu)、氣體種類、氣壓和外電路參量。

充氣管的特點(diǎn)及應(yīng)用

充氣管具有電流大、內(nèi)阻低的特點(diǎn)。充氣管廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、自動(dòng)控制、輻射測(cè)量、顯示、工業(yè)交通等領(lǐng)域。部分充氣管（如汞弧管、十進(jìn)位管等）已被半導(dǎo)體器件所取代。有些充氣管（如氫、觸發(fā)管、等離子體顯示器等）仍然有廣泛應(yīng)用并有所發(fā)展。

充氣管的發(fā)展歷史

1856年,H.蓋斯勒制出了用于裝飾照明的霓虹管,這是世界上第一只實(shí)用的充氣管。1903年發(fā)明用于整流的汞弧管，1922年制出輝光放電整流管。1929年制出閘流管。1930年制出輝光放電穩(wěn)壓管。1933年制出引燃管。1942年制出作為脈沖開(kāi)關(guān)的觸發(fā)管和氫閘流管。隨后又相繼研制出數(shù)碼管、計(jì)數(shù)管、十進(jìn)位管和等離子體顯示器等。某些類型的充氣管（如汞弧管、熱陰極充氣二極管、十進(jìn)位管等）已部分地被半導(dǎo)體器件所取代。充氣管的生產(chǎn)規(guī)模雖有所下降，但仍在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，有些管型（如氫閘流管、觸發(fā)管、等離子體顯示器等）仍然有所發(fā)展。

充氣管的種類

充氣管包括冷陰極放電管、計(jì)數(shù)管、穩(wěn)壓管、十進(jìn)位管、汞弧管、氣體放電顯示管、熱陰極充氣二極管和閘流管等。

一、冷陰極放電管

一種充有惰性氣體的二極管。管內(nèi)電極用鎳、鉬或鋁等金屬制成。為了降低放電的著火電壓，有些管子的電極上涂鋇、鈰等活性物質(zhì)或放射性物質(zhì)。當(dāng)電極電壓超過(guò)著火電壓時(shí)就形成放電，放電形式和電流大小取決于電極間電壓和外電路電阻。冷陰極放電管一般用于電子設(shè)備的過(guò)壓保護(hù)裝置或發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置，有些類型的冷陰極放電管用作微波天線開(kāi)關(guān)。

二、計(jì)數(shù)管

利用放射線（α、β、γ）或 X 射線通過(guò)氣體時(shí)引起電離的原理而制成的射線測(cè)量器件。射線進(jìn)入計(jì)數(shù)管引起初始電離，在特定的電極電壓和電路條件下,初始電子和離子分別向兩極運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生倍增效應(yīng),放電電流經(jīng)過(guò)外電路負(fù)載電阻產(chǎn)生脈沖輸出。根據(jù)輸出脈沖幅值或頻率就可以判定射線的種類和強(qiáng)度。計(jì)數(shù)管的種類很多，應(yīng)用最廣泛的有正比計(jì)數(shù)管和蓋革計(jì)數(shù)管兩大類。

1、正比計(jì)數(shù)管工作在湯生放電正比區(qū)管內(nèi)有一金屬圓筒陰極和置于圓筒中心的金屬絲陽(yáng)極構(gòu)成51漫畫。充入碳?xì)浠衔锱c氬的混合氣體。這種管子的氣體增益與原始電離無(wú)關(guān),可用來(lái)區(qū)分不同類型的射線。

2、蓋革計(jì)數(shù)管工作在湯生放電蓋革區(qū)，其玻殼內(nèi)壁涂上一層導(dǎo)電物質(zhì)作為陰極，中間的金屬絲作為陽(yáng)極，管內(nèi)充入氬、氖等惰性氣體和少量的猝滅性氣體（乙醇、二乙醚、溴、氯等），后者用以加速放電熄滅，提高計(jì)數(shù)率。蓋革計(jì)數(shù)管的氣體增益高于正比計(jì)數(shù)管，其輸出脈沖大小只與兩極間的電壓有關(guān)而與射線在管內(nèi)產(chǎn)生的初始電離數(shù)無(wú)關(guān)，所以只能測(cè)量射線的強(qiáng)度而不能區(qū)別不同的射線。

三、穩(wěn)壓管

在正常輝光放電區(qū)或電暈放電區(qū)內(nèi)，當(dāng)電流在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，電極間的電壓基本不變。利用這一特性制成的冷陰極放電管稱為穩(wěn)壓管。工作在輝光放電區(qū)的穩(wěn)壓管稱為輝光放電穩(wěn)壓管；工作在電暈放電區(qū)的稱為電暈放電穩(wěn)壓管，其工作電壓高、電流小。這兩種穩(wěn)壓管結(jié)構(gòu)相似，陰極為一金屬圓筒，中心放置一金屬桿作為陽(yáng)極，管內(nèi)充入惰性氣體或氫氣。改變電極結(jié)構(gòu)、材料、氣體種類和壓強(qiáng)，可以做出工作電壓在幾十伏到幾十千伏的不同參量穩(wěn)壓管。當(dāng)電源電壓或與穩(wěn)壓管并聯(lián)的負(fù)載電阻變化時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流相應(yīng)改變，從而使負(fù)載兩端的電壓保持不變。

四、觸發(fā)管

觸發(fā)管又稱冷陰極開(kāi)關(guān)管或冷陰極閘流管，是利用加到觸發(fā)極的信號(hào)來(lái)控制放電的一種冷陰極充氣管。根據(jù)放電形式的不同，觸發(fā)管可以分為輝光放電型、弧光放電型和火花放電型。放電形式取決于觸發(fā)管結(jié)構(gòu)、氣壓和通導(dǎo)電流的大小。輝光放電型觸發(fā)管的陰極電流一般為幾十毫安，弧光放電型觸發(fā)管的脈沖電流達(dá)幾千安，高氣壓火花放電型觸發(fā)管脈沖電流可達(dá)幾十千安。

五、汞弧管

汞弧管是一種用石墨作陽(yáng)極、用汞池作陰極并在汞蒸氣中產(chǎn)生自持弧光放電的充氣管51漫畫。汞陰極的電子發(fā)射來(lái)自陰極表面的幾個(gè)或一小片陰極輝點(diǎn)。輝點(diǎn)的電子發(fā)射是由陰極表面正離子層的強(qiáng)電場(chǎng)引起的。逸出表面的電子在陽(yáng)極電場(chǎng)加速下使汞蒸氣電離，在陽(yáng)極和陰極之間形成弧光放電。因此，汞弧管在很低的管壓降下能導(dǎo)通幾萬(wàn)安培的大電流。在放電過(guò)程中，汞蒸氣不斷地從陰極蒸發(fā)出來(lái)，在管壁上冷凝后又重新回到汞池陰極。 　　汞弧管可分為勵(lì)弧管和引燃管兩大類。用點(diǎn)火極起動(dòng)電弧并由勵(lì)弧極和陰極間的激勵(lì)電弧來(lái)維持陰極輝點(diǎn)的稱勵(lì)弧管；用引燃極來(lái)激勵(lì)陰極輝點(diǎn)從而起動(dòng)電弧的稱引燃管。勵(lì)弧管用于大功率整流，引燃管用于可控整流或大功率脈沖形成裝置中51漫畫。

六、閘流管

一種在陽(yáng)極和陰極間具有一個(gè)或多個(gè)可以控制放電著火的柵極的熱陰極充氣管。閘流管廣泛用于開(kāi)關(guān)、整流或控制電路。

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