По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.382

Вычисление предельно критической температуры тела анода электронных ламп из никелевого композита

Гадалов В. Н., д-р техн. наук, профессор, E-mail: Gadalov-VN@yandex.ru, Юго-Западный государственный университет, Курск, 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», Липецк, 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), Калуга, 248000, Калуга, ул. Баженова, д. 2
Бредихина О. А., канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, Курск, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94
Жилина К. В., канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, Курск, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94
Ворначева И.В., канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, Курск, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94

В статье рассмотрены исследования и анализ температурного поля тела анодов приемно-усилительных ламп, изготовленных из никелевых композитов. Предложена методика расчёта 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. Показано, что в узких диапазонах длин волн, используемых в эксперименте, наблюдается сингулярность распространения энергии анода. При этом зависимостью спектральных коэффициентов излучения от температуры можно пренебречь.

Литература:

1. 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.: илл., порт. 367 с.

2. Царёв, Б. М. Расчет и конструирование электронных ламп. 3‑изд. М.: Энергия, 1967. 671 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. Исследование технологии изготовления трёхслойной ленты никель-сталь-никель // Цветные металлы. — 2006. — №5. — С. 60–61.

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

9. Матвеев, А. С. Технологические решения при изготовлении слоистых металлических материалов / А. С. Матвеев., В. Н. Гадалов, С. Б. Григорьев и др. // Заготовительные производства в машиностроении. — 2009. — №9. — С. 42–45.

10. Матвеев, А. С., Гадалов, В. Н., Скрипкина, Е. В., Бредихина, О. А. Использование слоистого нанокомпозита алюминий-никель в электронной промышленности. Сборник материалов ХVI Рос. НТК с международным участием. Курск: Изд-во ЮЗГУ. 2009. Ч. 2. С. 106–109.

11. Гадалов, В. Н., Матвеев, А. С., Романенко, Д. Н., Лотырев, А. А. Аспекты изготовления нанокомпозиционной ленты алюминий-никель // Заготовительные производства в машиностроении. — 2010. — №1. — С. 47–48.

12. Гадалов, В. Н. Изучение диффузии водорода в никелевых анодах отпаянных вакуумных приборов / В. Н. Гадалов, С. В. Шеставина, А. С. Матвеев и др. // Металловеление. — 2011. — №3. — С. 13–17.

13. 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.

14. Тай, А. С. Физико-технологические основы разработки термоэмиссионных электродов для натриевых ламп высокого давления. Автореферат к. т.н. Москва, 2013. 17 с.

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

16. Клейн, М. Дж. Макс Планк и начало квантовой теории // Успехи физических наук. — 1967. — Т. 92. — Вып. 4. — С. 679–700.

17. Бахарева, Н. П. Физика. Раздел: тепловое излучение и квантовая природа света: конспект лекций // СПб.: Изд-во РГГММУ, 2013. 52 с.

18. Байнева, И., Байнева, В. Математические и программные средства моделирования источников света // Фотоника. — 2013. — №3 (39). — С. 70–84.

19. Адаменко, М. В. Ламповые УНЧ. Секреты схемотехники. М.: Издательство ДМК, 2023. 393 с.

20. Гадалов, В. Н., Петренко, В. Р., Ворначёва, И. В., Филатов, Е. А. Некоторые оценки по техническому состоянию металлоизделий и определение их сроков безопасной эксплуатации на основе критериального контроля // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2021. — №12. — С. 24–30.

21. Гадалов, В. Н. Использование теплового контроля для изучения и диагностики напряженнодеформированного состояния металлоконструкций / В. Н. Гадалов, В. Р. Петренко, К. В. Жилина и др. // Известия ТулГУ. Технич. науки. — 2023. — Вып. 8. — С. 663–672.

22. 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. Технич. науки. — 2023. — Вып. 9. — С. 563–572.

23. 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.

24. 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.

25. Гадалов, В. Н. Мониторинг температурного поля тела (анода) приёмно-усилительной лампы с разработанной методикой расчёта предельной температуры излучаемого анода / В.Н. Гадалов., О.Г. Губанов., А.С. Матвеев и др. // Главный механик. — 2025. — №5(261). — С. 22-27.

Повышение надёжности и качества изделий электронной техники, в частности приёмно-усилительных ламп (ПУЛ), является важной научно-практической и экономической проблемой электронного машиностроения [1-14]. 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 [1–5, 14, 19].

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, 5–14].

Перспективным материалом для анодов, работающих в таких условиях, являются многослойные никелевые композиты [2, 3, 10, 11, 13], выпускаемые, в частности, в виде ленты. Таким образом, ключевым фактором для подбора материала становится предельная температура эксплуатации анодов и в целом ПУЛ.

Исходя из вышеизложенного, целью работы поставили разработку методики расчёта температуры излучающего тела (анода), основанной на соотношении световых потоков в видимой и инфракрасной части спектра излучения.

Все материалы при температуре выше абсолютного нуля имеют электромагнитное излучение за счёт теплоты движения атомов. Данное излучение имеет спектр, определяемый как функция температуры и эмиссии излучающего материала. Поэтому спектральная поглощательная способность тела является функцией частоты, вид которой изменяется при изменении температуры тела.

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 анодов предварительно чернят для улучшения охлаждения лучеиспусканием [1–4, 10]. Нанесенные на никелевую ленту покрытия имели разные коэффициенты теплового излучения.

Для Цитирования:
Гадалов, Губанов, Матвеев, Бредихина, Жилина, Ворначева, Вычисление предельно критической температуры тела анода электронных ламп из никелевого композита. Главный механик. 2025;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: