Aquadag

Aquadag  är en suspension av fint dispergerad grafit i vatten med tillsats av gelningsmedel, som används för att bilda ett tunt elektriskt ledande lager av grafit på insidan, ibland på den yttre ytan av kolven av katodstrålerör , kineskop . Detta lager i sig kallas också aquadag.

Det inre lagret av aquadag är vanligtvis elektriskt anslutet till elektronkanonens andra accelererande anod , är en elektrostatisk skärm och samlar sekundära emissionselektroner från skärmfosforen .

Historik

En metod för att stabilisera en vattenhaltig grafitsuspension patenterades 1906 av den amerikanske kemisten och industrimannen E. Acheson , och suspensionen var ursprungligen avsedd att användas som smörjmedel. Ordet aquadag är en akronym för Aqueous Deflocculated Acheson Graphite  . Eftersom uppfinnaren sedan patenterade sin uppfinning i 23 industrialiserade länder och produkten producerades under samma handelsnamn av Acheson Industries , med uppfinnaren i spetsen, blev namnet snart ett känt namn och kom in på alla världens språk [1] . Efter att ha börjat använda denna suspension för att skapa ett grafitskikt i elektrovakuumanordningar, började ordet "aquadag" kallas detta skikt i sig.

I sitt patent föreslog uppfinnaren att man skulle använda agar-agar och gummi arabicum med tillsats av en vattenlösning av ammoniak som gelningsmedel och att blanda alla ingredienser i en kulkvarn .

Applikationsteknik och egenskaper

Aquadag levereras av tillverkare i form av en tjock pasta, konsumenten späder pastan till önskad konsistens med destillerat vatten. Den sålunda framställda suspensionen kan appliceras på artiklar genom pensel, spray eller doppning.

Den resulterande elektriska resistiviteten på ytan beror på graden av utspädning och skiktets tjocklek. Till exempel, när man späder ut pastan i ett förhållande av 1:1, är ytresistiviteten hos skiktet som appliceras med en borste:

Användningen av aquadag i katodstråleenheter

Vid tillverkning av katodstrålerör av många typer och kineskop appliceras ett lager av flytande aquadag på deras inre yta av glaskolben i den koniska delen nära skärmen. Efter torkning och upphettning till hög temperatur i luftatmosfär brinner det organiska bindemedlet i grafitsuspensionen ut, och ett tunt lager av ren fin grafit som är fast vidhäftad på glaset bildas på glasytan. Efter ytterligare uppvärmning av den färdigmonterade enheten med samtidig evakuering av gaser från kolven, avlägsnas spår av adsorberade gaser från aquadagen med hjälp av en högvakuumpump. Som ett resultat av denna teknik bildas ett ledande högresistansskikt på ytan av glaskolven.

Detta skikt i oscilloskoprören är elektriskt anslutet till elektronkanonens andra accelerationsanod; för detta är den andra accelerationsanoden, gjord i form av en ihålig cylinder, försedd med fjädermetallblad som är i kontakt med aquadagskiktet . I kinescopes är aquadagen elektriskt ansluten till en speciell ingång genom glaset på den koniska delen av kolven - en elektrod för att leverera en positiv högspänningsaccelererande spänning erhållen från en högspänningspulslikriktare i en horisontell transformator .

Elektriskt är aquadagen en fortsättning på den andra accelererande anoden [2] [3] .

Det ledande lagret på enhetens inre yta utför flera funktioner. För det första avskärmar det ett externt elektrostatiskt fält, vilket på ett oönskat sätt kan förvränga avböjningen och fokuseringen av elektronstrålen . För det andra finns det inget elektrostatiskt fält i kaviteten som täcks av aquadag (en analog till Faraday-buren ), därför verkar inga krafter på elektronerna och i detta område rör de sig genom tröghet, vilket bevarar deras fokus och avböjningsriktning. För det tredje samlar aquadag, som är under en hög positiv spänning, sekundära elektroner som slås ut av en elektronstråle från skärmytan [4] . I frånvaro av en aquadag, lägger sig sekundära utstötta elektroner på den inre ytan av en dielektrisk glödlampa av glas, vilket ger den en negativ ytladdning, som genom sitt fält kan störa fokuseringen och avböjningen av elektronstrålen. Det typiska värdet för strömmen av sekundära elektroner i kineskop är upp till hundratals mikroampere. Dessutom har aquadag, i motsats till metallskikt, en reducerad koefficient för sekundär elektronemission.

På vissa typer av katodstrålerör och praktiskt taget alla kineskop, appliceras dessutom ett aquadag-lager på glödlampans yttre yta. Det yttre lagret av aquadag är anslutet till "jorden", eller den negativa polen på högspänningsaccelererande spänningskällan, av ledare utan isolering överlagrade över glödlampan. De yttre och inre lagren av aquadag bildar kondensatorplattorna , och själva glaskolven fungerar som det dielektriska lagret . Den sålunda bildade högspänningskondensatorn, med en typisk kapacitans på flera hundra picofarads [2] [3] , används som rippelfilterkondensator för den accelererande spänningskällan. Denna lösning eliminerar behovet av en stor och dyr högspänningskondensator.

I kinescopes av de senaste generationerna, istället för att applicera aquadag på den inre ytan av glödlampan, används vakuumavsättning av en aluminiumfilm.

Anteckningar

  1. Edward Goodrich Acheson: Upptäckt, uppfinning och industri. Hur världen kom att få Aquadag och Oildag; även karborundum, konstgjord grafit och andra värdefulla produkter från den elektriska ugnen / The Press Scrap Book, New York 1910, s. 126-128.
  2. 1 2 Bali, S. P. Konsumentelektronik . — Pearson Education Indien, 2007. - S. 441-442. — ISBN 812970496X .
  3. 1 2 Gulati, R.R. Monochrome and Color Television . - New Age International, 2007. - S. 76. - ISBN 8122416071 .
  4. Avison, John. Fysikens värld . - Nelson Thomas, 2014. - S. 338. - ISBN 0174387334 .

Länkar