излучения, которое вызывает эмиссию электронов с катода, в подавлении эмиссии электронов под действием ударов метастабильных частиц, и в поглощении электронов в процессе диссоциативного прилипания, что препятствует развитию разряда в объёме.
Наиболее часто применяемыми гасящими добавками к инертным газам в счётчиках являются пары спирта, изопентана или галогены – в частности, бром.
Одним из важнейших параметров счётчика является эффективность – отношение количества зарегистрированных частиц к общему количеству, прошедшему через счётчик. Эффективность счётчика зависит от его размеров, рода и давления газа, свойств стенок и т.д. Для счётчиков разных типов и различного назначения эффективность неодинакова. Для аргонно- спиртовых счётчиков электронов и альфа-частиц она может быть равна 1, тогда как для счётчиков быстрых нейтронов 10-3 – 10-5.
7.4.Разрядники антенных переключателей
Врадиолокационных установках для излучения зондирующих и приёма отражённых импульсов используется одна антенна. Блок-схема одного из вариантов работы локатора на одну антенну приведена на рис. 7.3.
Переключатель P2 блокировки
магнетрона
λ/4
Импульсный СВЧ к антенне
передатчик
λ/4
Переключатель P1 на прием и
передачу
к приемнику
Рис. 7.3. Схема РЛС с резонансным разрядником
В момент появления импульса переключатели Р1 и Р2 замыкаются и импульс проходит к антенне. После прохождения импульса переключатели Р1 и Р2 должны разомкнуться за время движения импульса до цели и обратно. При расстоянии до цели 10 км интервал времени составит 66 мксек. Переключатель Р2 блокирует передатчик от отражённого импульса. В то же время разомкнутый переключатель Р1 свободно пропускает отражённый
126
импульс к детектору – это переключатель защиты приёмника. В
радиолокационных устройствах быстрое замыкание и размыкание в ответвлениях линии производится зажиганием и гашением разряда в специальных разрядниках. Требования к разрядникам можно сформулировать в следующем виде:
1.Зажигание разряда должно происходить за время порядка 10–8 сек,
чтобы за время его формирования на детектор не попало избыточное количество энергии.
2.После прохождения импульса разряд должен быстро (примерно за 10–6 сек) прекратиться.
3.Потери мощности в самих разрядниках должны быть малыми.
4.Желательно, чтобы разрядник имел широкую полосу пропускания. Разрядники не дают полного запирания. В течение импульса к
приёмнику просачивается некоторая мощность, измеряемая десятками милливатт, но это просачивание не слишком опасно, ибо выделяющееся тепло успевает отводиться от детектора.
Важнейшим параметром разрядника является время восстановления после окончания разряда. Обычно считают, что свойства разрядника восстановились, если из разрядного промежутка удалены электроны.
Оставшиеся в разрядном промежутке ионы не оказывают влияние на зажигание СВЧ-разряда.
Возможны следующие пути деэлектронизации:
∙рекомбинация электронов с положительными ионами;
∙диффузия электронов на стенку;
∙захват электронов нейтральными молекулами.
Вреальных условиях работы разрядников антенных переключателей
(давление порядка 10 тор, характерный размер – несколько миллиметров) деэлектронизация за счёт диффузии требует времени порядка 10–3 – 10–4 сек, что во много раз больше необходимого для разрядников времени (10–6 сек). Поэтому основными процессами, ведущими к деэлектронизации, являются электрон-ионная рекомбинация и прилипание электронов к молекулам. Так как после прекращения импульса происходит релаксация как концентрации, так и энергии электронов, а коэффициент рекомбинации увеличивается с уменьшением энергии, то для получения малых времён деэлектронизации необходимо вводить в разрядный объём молекулярные газы, способные
обеспечить эффективное протекание процесса релаксации энергии электронов. Обычно к инертному газу (аргону) добавляют такие газы, как аммиак, водород, пары воды. В этих газах имеется большой набор различных
процессов, ведущих к уменьшению энергии электронов за очень маленькое время (10-8 сек) до уровня тепловой, что обеспечивает, в свою очередь, необходимый уровень спада концентрации электронов за счёт электрон- ионной рекомбинации в течение времени порядка 1 мксек. Очень эффективным оказалось использование газов, в которых наряду с электрон-
ионной рекомбинацией имеет место прилипание электронов с малой
127