Что такое ртутный вентиль?
Ртутный вентиль — это обобщающий термин для ионных приборов, работающих на принципе самостоятельного дугового разряда, отличительной чертой которых является использование жидкой ртути в качестве катода. Основная сфера применения этих устройств — мощные промышленные системы, такие как инверторные и выпрямительные установки, где они выполняют функцию электрических вентилей. Также они находят применение в импульсной технике в роли управляемых разрядников.
Конструкция и внутреннее устройство
Конструктивно ртутный вентиль представляет собой герметичную оболочку, чаще всего металлическую. Внутри неё размещены ключевые элементы: ртутный катод, основной анод (изготовленный из стали или графита) и ряд вспомогательных электродов. К последним относятся зажигатель, деионизационный фильтр, анод возбуждения и управляющая сетка. Важным условием работы является глубокий вакуум внутри оболочки, где давление остаточных газов поддерживается на уровне примерно 10²–10³ Н/м². Эмиссия электронов происходит не со всей поверхности катода, а с локализованной активной зоны, известной как катодное пятно.
Принцип действия и классификация
Работа прибора основана на возникновении самостоятельного дугового разряда в парах ртути между основным анодом и катодом. Этот разряд горит в те моменты периода переменного напряжения, когда вентиль переходит в состояние высокой проводимости. Пары ртути образуются за счёт испарения металла с поверхности катода. Существует два основных способа классификации ртутных вентилей. По методу управления началом разряда их делят на экситроны и игнитроны. По уровню рабочего напряжения на основном аноде различают высоковольтные (как правило, свыше 50 кВ) и низковольтные (обычно до 5–10 кВ) устройства.