По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.382

Мониторинг температурного поля тела (анода) приемно-усилительной лампы с разработанной методикой расчета предельной температуры излучаемого анода

Гадалов В. Н. д-р техн. наук, профессор, E-mail: Gadalov-VN@yandex.ru, Юго-Западный государственный университет, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94
Губанов О. М. канд. техн. наук, директор по исследованиям и разработкам, E-mail: оleg81@mail.ru, ООО «Неополис», 398040, Липецк, пл. Металлургов, д. 2
Матвеев А. С. канд. техн. наук, доцент, E-mail: 8190389875@mail.ru, МГТУ им. Н. Э. Баумана (Калужский филиал), 248000, Калуга, ул. Баженова, д. 2
Стародубцева Л. В. канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94
Жилина К. В. канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94

В работе рассмотрены технологические аспекты применения никелевой ленты, на которую наносились покрытия, для использования в качестве анодов приемно-усилительных ламп (ПУЛ). Предложена методика расчета температуры анодов, основанная на соотношении световых потоков в видимой и инфракрасной части спектра излучения. Световой поток от анода воспринимался двумя фотоприемниками, настроенными на узкий диапазон длин волн в середине видимой и инфракрасной части спектра излучения. Установлено, что в узких диапазонах длин волн, используемых в эксперименте, наблюдается сингулярность распространения энергии анода, а зависимостью от спектральных коэффициентов излучения от температуры можно пренебречь. Результаты расчета температуры излучающего тела по представленной методике показывают хорошее совпадение экспериментальных данных с теоретическими вычислениями предельно допустимой температуры на аноде.

Литература:

1. Царев, Б. М. Расчет и конструирование электронных ламп. 3-изд. М.: Энергия. — 1967. — 671 с.

2. Шулейкин, М. В. Электронные лампы / М. В. Шулейкин, И. А. Петров, В. И. Гайдук и др. Ред. сост. П. А. Петров. М.: Изд-во АН СССР, 1963. — 367 с.

3. Кацман, Ю. А. Электронные лампы. М.: Высшая школа, 1979. — 301 с.

4. Kauhl, W. H. Handbook of materials and techigues for vacuum devists. American in stiute of physics, — 1995. – 620 p.

5. Пешеходов, П. В., Соколовский, Э. И. Тепловой расчет электронных приборов. М.: Высшая школа, 1975. — 236 с.

6. Блох, А. Г., Журавлёв, Ю. А., Рыжков, Н. Л. Теплообмен излучением: справочник. М.: Энергоиздат, 1991. — 200 с.

7. Матвеев, А. С. Технические аспекты применения композитов для изготовления композитов анодов отпаянных вакуумных приборов // Наукоемкие технологии. 2009. №7. С. 15–18.

8. Матвеев, А. С. Сингулярность распространения энергии никелевого композита при динамическом равновесии / А. С. Матвеев, В. Н. Гадалов, Н. А. Кореневский и др. // Фундаментальные исследования. 2012. №6. С. 655–659.

9. Тай, А. С. Физико-технологические основы разработки термоэмиссионных электродов для натриевых ламп высокого давления. Автореферат кандидата технических наук. М., 2013. 17 с.

10. Кордеро, Х. Л. Энергетическая сингулярность: от ограниченности к изобилию. М.: Форсайт, 2013. — Т. 7, №1. — С. 72–80.

11. Адаменко, М. В. Ламповые УНЧ. Секреты схемотехники. М.: Издательство ДМК, 2023. — 93 с.

12. Гадалов, В. Н. Использование теплового контроля для изучения и диагностики напряженно-деформированного состояния металлоконструкций / В. Н. Гадалов, В. Р. Петренко, К. В. Жилина и др. // Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. Вып. 8. С. 663–672.

13. Гадалов, В. Н. Мониторинг состояния и развития исследований в области систематики, принципов работы, а также теории и практики применения электроемкостного метода контроля (обзор)/В. Н. Гадалов, С. Н. Кутепов, А. В. Филонович и др. // Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. Вып. 9. С. 563–572.

14. Гадалов, В. Н. Изучение состояния стальных конструкций для оценки остаточного ресурса — срока службы / В. Н. Гадалов, О. М. Губанов, А. В. Филонович и др. // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2024. №3. С. 9–13.

15. Гадалов, В. Н., Кутепов, С. Н., Губанов, О. М., Петренко, В. Р., Калинин, А. А. Анализ и изучение возможностей сверхпластической деформации на структуру и свойства быстрорежущих сталей с различной природной основой // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2025. №1. С. 3–14.

Повышение надежности и качества изделий электронной техники, в частности приемно-усилительных ламп (ПУЛ), является важной научно-практической и экономической проблемой электронного машиностроения [1–11]. Аноды ПУЛ являются одной из наиболее дорогостоящих составных частей электронных ламп, от материала которых зависит срок их эксплуатации. Поверхность анодов рассчитывается на некоторое допустимое рассеяние (распыление), зависящее от материала анода и качества его поверхности. Увеличение срока службы анодов также является приоритетной научной и экономической задачей.

При выборе материалов для анодов ПУЛ необходимо учитывать, что они работают в условиях сильного нагрева, при этом они никогда не нагреваются равномерно и со временем разрушаются в месте, где локализуется наибольший нагрев [1–3, 10].

В качестве перспективного материала для анодов, работающих в таких условиях, рекомендуется применение многослойных никелевых композитов [2, 3], выпускаемых, в частности, в виде ленты [3, 7]. Таким образом, ключевым фактором для подбора материала является методика расчета предельной температуры эксплуатации анодов и в целом ПУЛ.

Исходя из вышеизложенного целью работы является разработка методики расчета температуры излучающего тела (анода), основанная на соотношении световых потоков в видимой и инфракрасной части спектра излучения.

Все материалы при температуре выше абсолютного нуля имеют электромагнитное излучение за счет теплоты движения атомов. Данное излучение имеет спектр, определяемый как функция температуры и эмиссии излучающего материала.

Для определения предельно допустимых значений эксплуатации технических параметров работы ПУЛ проводилось измерение температуры источника излучения анодов. Ввиду того, что аноды ПУЛ принимают излучаемые катодом электроны. Никелевые заготовки для изготовления предварительно чернят для улучшения охлаждения лучеиспусканием [1–4]. Нанесенные на никелевую ленту покрытия имели разные коэффициенты теплового излучения.

Для Цитирования:
Гадалов В. Н., Губанов О. М., Матвеев А. С., Стародубцева Л. В., Жилина К. В., Мониторинг температурного поля тела (анода) приемно-усилительной лампы с разработанной методикой расчета предельной температуры излучаемого анода. Главный механик. 2025;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: