لامپ خلا در گذشته به عنوان یک قطعه الکترونیکی شناخته می شد که قابلیت تحمل ولتاژ بالا بدون آسیب دیدگی را دارد. این مطلب طرز کار لامپ خلا و کاربردهای آن را ارائه می دهد. با ما همراه باشید.
طرز کار لامپ خلا و مزایا و معایب آن
لامپ خلا مدت های زیادی است که در سوییچینگ، تقویت سیگنال های رادیویی، اصلاح امواج و ارتعاش سیگنال پالس به کار می رود. این لامپ از دیرباز به عنوان یک قعطه الکترونیکی شناخته می شود که عملکرد کاملا متفاوتی با لامپ های امروزی دارد. در این مطلب با طرز کار لامپ خلا و کاربردهای آن آشنا می شوید.
همچنین پیشنهاد می شود برای آشنایی با نحوه کار لامپ ال ای دی و معایب لامپ هالوژن دور شیشه ای یک وات از این مقالات نیز بازدید نمایید.
لامپ خلا چیست؟
لامپ خلا یک نوع وسیله الکترونیکی است که می تواند حرکت الکترون ها را در محفظه (شیشه ای) نزدیک به خلا خود، با ورود ولتاژ به الکترون هایش کنترل نماید. به بیان دیگر، این قطعه الکتریکی توانایی قطع، اتصال، تقویت و تضعیف جریان الکتریکی را داشته و در حقیقت نوعی کنترل کننده می باشد.
لامپ خلا چه کاربردی دارد؟
هنوز هم لامپ خلا تولید می شود و کاربردهای خاص خودش را دارد. یکی از قابلیت های برجسته لامپ خلا، تحمل ولتاژ بسیار بالا بدون آسیب دیدن است. بیشترین استفاده از لامپ خلا در صنایع الکترونیک، مخابرات و همچنین نورپردازی در تصویربرداری پزشکی، لیتوگرافی و آزمایشگاه ها گزارش شده است.
زمانی که شار نوری بالا و نوردهی فوری و در لحظه نیاز باشد، از لامپ خلا استفاده می شود؛ چرا که تحمل گرمایی زیادی داشته و سریعا نور تولید می کند. با این وجود، در قسمت نوردهی در حال حاضر لامپ های متال هالید و زنون جایگزین شده اند که هم عمر بیشتر و هم کارایی بالاتری دارند.
در قسمت لامپ پزشکی هم لامپ دوتریوم که در دستگاه های اسپکتروفتومتر به کار می رود ساختاری تقریبا شبیه آن دارد.
به طور کلی لامپ خلا در فناوری الکترونیک به رواج رادیو، تلویزیون، دستگاه های تقویت صوت، رادارها، شبکه های بزرگ تلفنی، پردازنده های صنعتی و موارد جدید رایانه های رقمی کمک موثری می کند.
انواع لامپ خلا
لامپ خلا در انواع مختلف زیر تولید می شود:
- لامپ دیود یا دوقطبی: ساده ترین نوع لامپ خلا است.
- لامپ ترایود یا سه قطبی: این لامپ خلا به کنترل بهتر جریان الکترون ها کمک می کند.
- لامپ تترود یا چهارقطبی: عملکرد بهینه تری در تقویت سیگنال ها دارد.
- لامپ پنتود یا پنج قطبی:ابن نوع لامپ خلا نویز کمتری در مدارهای الکترونیکی ایجاد می کند.
- لامپ هگزود یا شش قطبی: برای دریافت سیگنال های پیچیده مناسب است.
- لامپ هپتود یا هفت قطبی: ابن نوع لامپ خلا بیشترین کاربرد را در دریافت کننده های امواج و سیگنال ها دارد.
لامپ های مورد استفاده در رادارها و امواج مایکروویو نظیر مگنترون و کلایسترون جزو دیگر لامپ های خلا می باشند. ضمنا لامپ های اشعه کاتدی که قبلا در نمایشگر کامپیوتر و تلویزیون استفاده می شدند در دسته لامپ های خلا جای دارند.
امروزه در توان های بالا و فرکانس های رادیویی از لامپ های خلا استفاده می شود. همچنین دستگاه های صوتی که با لامپ خلا کار می کنند در جهان هنوز طرفدارانی دارند. از این رو کارخانجاتی در چین ، این نوع لامپ و تقویت کننده هایی که با آن کار می کنند را می سازند.
اجزای تشکیل دهنده لامپ خلا
لامپ خلا از اجزای زیر تشکیل شده است:
سیستم تغذیه لامپ
لامپ خلا برای عملکرد درست به منبع تغذیه الکتریکی احتیاج دارد تا جریان الکتریکی مورد نیاز الکترودها را تأمین نماید.
الکترودها
هر لامپ خلا دارای دو الکترود می باشد که روبروی هم قرار دارند. جنس این الکترودها معمولا از فلز تنگستن بوده که وظیفه تولید و هدایت الکترون ها را در لامپ انجام می دهد.
خلا
اصلی ترین علت مقاومت و استحکام لامپ خلا، عدم وجود هوا در آن است. با پمپاژ و تخلیه هوای داخل حباب، فضای خلا ایجاد شده که سبب افزایش کارایی لامپ می شود.
ماده تخلیه
اکثر لامپ های خلا با گاز خاصی پر می شوند تا با عبور جریان الکترون ها، تخلیه الکتریکی لازم را به وجود آورند.
نحوه کار لامپ خلا چگونه است؟
این لامپ بر اساس انتشار الکترون ها از کاتد لامپ که به ماده خاصی آغشته شده اند، عمل می کند. به این نحو که با گرم شدن این ماده توسط یک رشته سیم فلامنت داغ شونده، الکترون ها اجازه انتشار پیدا می کنند.
به عبارتی پدیده انتشار گرما یونی رخ می دهد. یعنی الکترون های یک ماده با افزایش دما آزاد می شوند. فلزات به طور ذاتی حاوی الکترون های آزاد هستند که با بالا رفتن دما، انرژی جنبشی الکترون ها بیشتر شده و این انرژی جنبشی سبب پرتاب کردن الکترون ها به بیرون فلز می شود.
میزان انرژی که برای این پدیده در فلزات لازم می باشد متفاوت است و کمترین انرژی مربوط به فلزات گروه قلیایی خاکی بخصوص باریم و استرنسیم می باشد.
لامپ خلا چه ایرادی دارد؟
لامپ خلا در کنار کاربردهایی که ارائه می دهد دارای ایراداتی می باشد از جمله:
- حجم بزرگ
- عدم اطمینان
- گرمای شدید رشته گرم شونده
این وسیله از چند الکترود که داخل یک محفظه شیشه ای خالی از هوا قرار دارند ساخته شده و وظیفه کنترل جریان بین الکترودها را بر عهده دارد. ایرادات اشاره شده سبب شد تا امروزه عناصر حالت جامد مثل ترانزیستورها و سایر عناصر نیمه رسانا جایگزین لامپ خلا شوند.
منبع : آرگا
