氫閘流管的工作原理

氫閘流管的工作過程是氣體由放電前的隔離高電壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉烹姾蟮母邔?dǎo)電狀態(tài)過程，把脈沖時間間隔內(nèi)儲存的能量在脈沖瞬間轉(zhuǎn)換成強功率脈沖輸出。整個過程分三個階段進行。在柵極未加觸發(fā)脈沖時，陽極與陰極之間的間隙隔離高電壓，處于絕緣狀態(tài)。陰極熱絲和氫發(fā)生器熱絲通電預(yù)熱后，陰極達到熱發(fā)射的工作溫度，陰極發(fā)射的電子積蓄在陰-柵之間。第一階段----柵極點火階段。

當(dāng)柵極加觸發(fā)脈沖時，隨著柵壓升高，柵流逐漸增大。當(dāng)柵壓升高到氣體的電離電位時，柵陰空間開始產(chǎn)生電離，柵流繼續(xù)增大。當(dāng)柵流增大到柵極點火電流時，柵極開始點火，柵流明顯突增，柵壓迅速下降，柵陰空間開始放電，并形成等離子體。

第二階段---放電由柵極向陽極發(fā)展階段。

隨著柵流的繼續(xù)增大，柵陰空間的等離子體濃度迅速增大并開始擴散。擴散到柵孔附近的電子在陽極電場的作用下穿過柵孔向陽極運動，引起柵陽空間的氣體電離，放電就由柵極發(fā)展到陽極。

第三階段---整管擊穿階段（陽極到陰的放電階段）。

柵陽空間放電后，陽極電流急劇增大，陽極電壓迅速下降，管子進入擊穿放電階段。這時管壓降可以低到幾十到幾百伏，主要由陽極電流、陰極性能、氣體壓力和管子結(jié)構(gòu)等因素決定。只要維持陽極電壓高于管壓降，管內(nèi)就繼續(xù)維持放電。因為等離子體中大量的正離子屏蔽了柵極的負電場，柵極電壓的大小對陰極電流就沒有影響了，所以柵極就失去控制作用，柵極也就不具備關(guān)斷電流的能力。當(dāng)陽極電壓低到不足以維持放電時，放電就停止了，管內(nèi)出現(xiàn)消電離過程。這時陽極電流減小到零，陽極電壓又上升到起始值，陰陽極間又恢復(fù)到高電壓絕緣狀態(tài)。經(jīng)過消電離后，柵極才能恢復(fù)控制作用，然后重復(fù)上述過程。

氫閘流管的應(yīng)用電路

氫閘流管在雷達系統(tǒng)、加速器等電路中都是用作脈沖調(diào)制，其典型線路如下圖所示。調(diào)制器開始工作，閘流管處于截止?fàn)顟B(tài)。高壓電源通過充電電感和充電二極管對紡真線充電到額定值。當(dāng)柵極加上觸發(fā)脈沖后，閘流管導(dǎo)通。仿真線通過氫閘流管和脈沖變壓器放電，脈沖變壓器輸出一定脈寬，一定重復(fù)頻率的矩形脈沖。脈沖寬度取決于仿真線，重復(fù)頻率取決觸發(fā)脈沖的重復(fù)頻率。