O‘zbekiston respublikasi o‘zbekiston oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazitligi farg‘ona davlat universireti fizika-matematika fakul’teti

2.4. Разработка методов ограничения тока.
Использование плазменных контактов с характерным для них быстрым нарастание тока от времени часто приводит к пробою полупроводника. Поэтому весьма актуально ограничение максимальной величины тока в системе. В принципе, возможно ограничение тока как с применением дополнительных последовательных элементов электрической цепи, так и путем временной модуляции подаваемого напряжения. В настоящем разделе приведены результаты разработки и исследования эффективности токового ограничения с применением балластного омического сопротивления и пентодного ограничения, а также ограничения во времени величиной подаваемого напряжения.

Осуществлено подключением во внешнюю цепь ячейки сосредоточенного сопротивления определенной величины. При возрастании тока в цепи автоматически происходит перераспределение напряжения между ячейкой и балластным сопротивлением, в результате чего ток уменьшается и ограничен определенной величиной.

На рис. 5.17 приведена серия релаксационных кривых, снятых при разных значениях балластного сопротивления. Для них характерен переход от быстрого «самоходного» нарастания тока к стационарному значению при больших временах. При этом на начальной стадии релаксации тока (начальный «скачок», экспоненциальный рост) наличие балластного сопротивления сказывается незначительно. Однако при длительном (несколько секунд) прохождении большого тока через систему во многих случаях возникают временные нестабильности, а при определенных условиях наблюдается весьма примечательное явление возникновения развития пространственной неустойчивости тока.

Наиболее приемлемые характеристики «самоходного» усиления обеспечивает ограничитель на пентоде.

Лампа ГУ – 50 включалась в цепь последовательно с газоразрядной ячейкой (рис. 5.18). Характеристики лампы : максимальная рассеиваемая мощность 50 Вт, максимальное рабочее напряжение 1500 В.
На рис. 5.19 представлены анодные характеристики лампы и вольтамперные характеристики системы (ячейка + лампа). В области отрицательного сопротивления, когда имеет место самопроизвольное

возрастание тока, при достижении величины тока, ограниченной анодной характеристикой пентода, падение напряжения начинает перераспределяться между лампой и газоразрядным элементом и неконтролируемое нарастание тока прекращается. Подбором разности потенциалов между катодом и экранной сеткой можно добиться наиболее резкого ограничения, а изменением потенциала на управляющей сетке можно регулировать величину ограничиваемого тока в больших пределах (от 9 до 30 мА), лимитированных мощностью лампы и падением напряжения на ней.

На рис. 5.20 приведены заведены зависимости j (t) для двух значений приложенного к системе напряжения при одинаковых пстенциалах на сетках лампы. Различия в величине ограничения роста тока в системе связаны с тем, что анодная характеристика лампы имеет наклон и при во втором случае на лампу падает большая величина напряжения.


ХУЛОСА
Si ва GaAs фотоэлектродли газ разряди ячейкасидаги фотоэлектрик жараёнларни ўрганишдаги тадқиқотлар асосида қуйидаги хулосалар қилинди:

1. 
   Ўрганилган адабиётлар манбаларидан шундай хулоса қилиш мумкинки, газ разрядли ячейка ҳусусиятлари ва ушбу ноёб объектда рўй берадиган физик жараёнларнинг табиати инженерлар ва олимлар томонидан жадал суръатда ўрганилмоқда. Лекин, ҳозирги даврда ушбу диссертация ишигача ажратиш қобилияти 8 чизиқ/мм бўлган юқори фотографик сезгирликга эга фотоқабулқилгичлар ҳамда юқори эффектив квант чиқишли газ разряди асосидаги фотографик камера яратилмаганлиги аниқланди.
   
2. 
   Биринчи бўлиб, хром билан компенсация қилинган полуизолятор арсенид галлийдан (хона температурасида) ва платина билан легирланган кремнийдан иборат (суюқ азот температурасида) яримўтказгичли электродга эга газ разряди ячейкасида, босимнинг кенг интервали учун ёнишнинг барқарор соҳасини электродлар орасидаги газ оралиғининг қалинлигига ва ёруғлик жадаллигига боғлиқлиги тизимли тадқиқ этилди, илк бор газ ёниши барқарор бўлганда газ разряди қалинлигининг ортиб боришида кучланиш тушувининг диапазони қисқариши ва газ ёнишининг барқарор соҳаси босим пастроқ бўлган томонга силжиши аниқланди.
   
3. 
   Илк бор яримўтказгичли электроднинг қаршилиги кам бўлганда газнинг барқарор ёнишини издан чиқишига сабаб бўлувчи асосий механизм, разрядли оралиқда электр майдонининг биржинслилигини бузадиган ҳамда қоронғу таунсенд разрядини биқсима разрядга ўтказадиган хажмий зарядлар эканлиги ва яримўтказгичли электроднинг қаршилиги катта бўлганда, разряднинг бир текис ҳамда барқарор ёнишини издан чиқишининг механизми, яримўтказгич ўтказувчанлигига ионизацияловчи таъсир этадиган разряднинг ўзи эканлиги аниқланди.
   

4. 
   Илк бор полузолятор арсенид галлий ва платина билан легирланган кремний электродлар бўлган газ разрядли ячейкадаги газ оралиғи 10-100 мкм бўлганда фототок зичлиги 10^-9А/см² диапазонда ўрнатилдики, бунда термоэлектр совутгич температурасидан суюқ азот температурасигача ишчи режим бўлиши исботланди.
   
5. 
   Илк бор газ разрядли ячейкада қайд этиладиган чегаравий нур қувватининг Ферми сатҳига ҳамда температурага боғлиқликлари назарий асосланди ва экспериментда тасдиқланди, олинган графикларда температурага боғлиқ бўлмаган участка борлиги аниқланди, бу суюқ азот ва ўта тез оқадиган гелий билан совутиладиган мукаммал яримўтказгичли фотографик камеранинг конструкциясини яратиш имконини берди.
   
6. 
   Илк бор λ = 1.4÷4.2 мкм спектрал диапазон учун ишчи эмиттори платинадан иборат киритмали легирланган кремний ва λ = 2.4÷6.9 мкм спектрал диапазон учун олтингугурт билан легирланган кремний фотоқабулқилгичлари яратилди ва синовдан ўтказилди, шу билан бирга олдиндан аниқ берилган компенсацияли легирлаш технологияси қўлга киритилди. Концентрацияси 10¹⁹ см^-3 ва қалинлиги 2÷3 мкм бўлган, контакт қилинганда ток ўтказадиган омик қатлам, бор ва фосфорларни диффузия қилиш усулида яратилди.
   
7. 
   Илк бор газ разрядли ячейкада экспериментал аниқланган автоэлектрон токнинг Фаулера-Нордгейм формуласи орқали назарий хисобланган натижаларга мослиги исботланди, λ = 1.4÷4.2 мкм спектрал диапазон учун ишчи эмиттори платинадан иборат киритмали легирланган кремний ва λ = 2.4÷6.9 мкм спектрал диапазон учун олтингугурт билан легирланган кремнийдан иборат икки хил фотоқабулқилгичда фотоэлектрик гистерезис ходисасига боғлиқ бўлган фотографик эффект ўрнатилди, бу эса фотоэлектрик гистерезис ходисасини қонуний характерга эга эканлигини исботлаб берди.
   
8. 
   Илк бор тадқиқ этиладиган объектадаги биржинсли бўлмаган электрик нуқсонлар чизиқли ўлчамидан катта бўлган тўлқин узунликли электромагнит нурда умумий кўринишдаги тасвир олиш ўрганилди, бунинг натижасида чиқишдаги кўзга кўринувчи тасвир, ўзгартирувчи муҳит – барқарорлашган газ разряди қўлланилганда, оптик диапазонда хосил қилинди.
   
9. 
   Илк бор газ разрядли планар ячейка асосида ультратовуш диапазонидаги кучланишларда тасвирни қайд этадиган қурилма яратилди, у электрон-оптик ўзгартиргич орқали 1000 марта кучайтиришни таминлаб берди.