Здравствуйте, alpha21264, Вы писали:
a> ·>Ага, примерно понятно. А защиты никакой нет? a> Ну свинец. Но он не защищает совсем, а только уменьшает в несколько раз. a> Считать надо. На глаз — уменьшинся раз в десять. Это непринципиально.
Т.е. увеличивает срок жизни раз в десять? Звучит неплохо.
a> A>>p-n переход перестаёт работать. Это не помеха, это деградация самого прибора. a> A>>Лампа — это железяка определённо формы. Железяка при радиации гораздо дольше остаётся железякой. a> ·>Ну потому что она большая, имхо. Если такого же размера кусок полупроводника будет — как долго он будет деградировать? a> С абсолютно такой же скоростью. Там же решает не обьём, а доля примесей.
Ну, загрязнения в большей массе полупроводника составляют меньшую долю.
a> Вообще-то тогдашние транзисторы и нынешние — это два совершенно разных прибора.
Это верно.
a> Поэтому иногда на МКС ты можешь увидеть ноутбуки внешне очень похожие на обычные.
На МКС, насколько я знаю, с радиацией не так всё плохо, иначе бы люди там месяцами бы не могли жить. Это когда подальше от Земли отлетают, в районе луны например — там да.
Здравствуйте, AlexGin, Вы писали:
AG> У меня вопрос: радиолампа подразумевает наличие нити накаливания (подогрев катода) — первая цифра в обозначении обычно говорит о вольтаже источника AG> питания нити накала (если первая единица — значит подаётся 1V). AG> За счёт чего будет работоспособность на морозе -60°C AG> Ну неужели этого источника хватит для подогрева катода?
В космосе там вроде как -270°C или около того. Но там же вакуум. Там, скорее всего, от перегрева спасать надо.
AG> Я, конечно понимаю, что лампа — более толерантна к изменению температур, в отличие от полупроводниковых приборов, AG> однако такие низкие температуры — похоже далеко за пределами рабочего диапазона температур
Полупроводники по-моему хуже работают в холоде.
Кто знает — их там приходится подогревать или как?
Здравствуйте, ·, Вы писали:
·>В космосе там вроде как -270°C или около того. Но там же вакуум. Там, скорее всего, от перегрева спасать надо.
Предполагаю, что в отсеках для радиооборудования таких минусов все-таки нет (а имеется подогрев и теплоизоляция).
AG> Я, конечно понимаю, что лампа — более толерантна к изменению температур, в отличие от полупроводниковых приборов, AG> однако такие низкие температуры — похоже далеко за пределами рабочего диапазона температур ·>Полупроводники по-моему хуже работают в холоде.
На минус шестьдесят — ни полупроводники ни лампы — не работают; ·>Кто знает — их там приходится подогревать или как?
да, поддерживают температуру из диапазона рабочих температур (примерно от -20°C до 100°C) — точно не скажу...
Здравствуйте, AlexGin, Вы писали:
AG> ·>В космосе там вроде как -270°C или около того. Но там же вакуум. Там, скорее всего, от перегрева спасать надо. AG> Предполагаю, что в отсеках для радиооборудования таких минусов все-таки нет (а имеется подогрев и теплоизоляция).
Да говорю же, в космосе бОльшая проблема охлаждать, а не подогревать.
AG> AG> однако такие низкие температуры — похоже далеко за пределами рабочего диапазона температур AG> ·>Полупроводники по-моему хуже работают в холоде. AG> На минус шестьдесят — ни полупроводники ни лампы — не работают;
Полевики (по крайней мере некоторые) насколько я знаю до -200°C себя нормально чувствуют. Тут немного другие проблемы — меняются характеристики, даже резисторы меняют сопротивления значительно. Плюс — если оно таки в выключенном состоянии охладилось до 3°К, то оно может больше не включиться.
AG> ·>Кто знает — их там приходится подогревать или как? AG> да, поддерживают температуру из диапазона рабочих температур (примерно от -20°C до 100°C) — точно не скажу...
Ну они могут сами подогреваться в процессе работы. А вот охлаждать-то как — не радиатор же ставить...
Здравствуйте, Cyberax, Вы писали:
A>>Лампа — это железяка определённо формы. Железяка при радиации гораздо дольше остаётся железякой. C>Лампы выгорают сами по себе через некоторое время.
это несколько сотен, до тысяч, часов, что значительно больше тогдашних транзисторов.
C>Этот кусок железа же находится под постоянным потоком ускоренных электронов.
это лечится выбором правильных (но дорогих) металлов на электродах и их толщиной.
A>>Транзистор — это кусок очень чистого кремния с примесями. Радиация изменяет (вносит) эти примеси. A>>p-n переход перестаёт работать. Это не помеха, это деградация самого прибора. C>P-n перестанет работать, только если трансмутировать C>Переход испортится, если в кристалле появятся дефекты, мешающие миграции дырок или сам кремний трансмутируется во что-либо другое. Это не так уж и быстро происходит.
Быстрая частица может создать временный канал с повышенной концентрацией электронов и дырок, который сам по себе со временем рассосется, но в условиях эксплуатации может повлечь лавинный пробой. Впрочем с этим можно бороться схемотехнически — ограничивая токи обвязкой, так чтобы лавинный пробой не смог убить переход.
Кстати полевые транзисторы в этом отношении геморройнее биполярных. Затвор у них пробивается микротоками, потому полевики гораздо больше боятся статики. Фактически любое превышение Vgs гарантированно убивает транзистор, даже если затвор включен через много-килоомный резистор. А через много-килоомные резисторы полевики никто не включает, т.к. портятся все временнЫе характеристики.
С другой стороны параметры полевиков менее зависят от радиации чем у биполярных. То есть если полевик только вдруг не сдохнет от неудачно прилетевшего ядра гелия — то в среднем лучше себя ведет в космосе.
А у ламп вот нет таких заморочек от слова вообще
Как много веселых ребят, и все делают велосипед...
Здравствуйте, Stanislaw K, Вы писали:
C>>Лампы выгорают сами по себе через некоторое время. SK>это несколько сотен, до тысяч, часов, что значительно больше тогдашних транзисторов.
Тысячи часов — это всего сотни дней. Для дальнего космоса уже было не очень пригодно, но таки было лучше первых транзисторов.
C>>Этот кусок железа же находится под постоянным потоком ускоренных электронов. SK>это лечится выбором правильных (но дорогих) металлов на электродах и их толщиной.
Проблема в том, что эмиссия электронов идёт с микронеровностей на материале покрытия. Они постепенно испаряются и эмиссия существенно ослабевает — именно это было основной проблемой ламп. Электроды без покрытия требовали существенно более высоких температур (со своими проблемами).
Окончательно это так и не решили, даже в последних ламповых приборах постоянная замена сгоревших ламп была обыденным делом.
Здравствуйте, ononim, Вы писали:
O>Быстрая частица может создать временный канал с повышенной концентрацией электронов и дырок, который сам по себе со временем рассосется, но в условиях эксплуатации может повлечь лавинный пробой. O>А у ламп вот нет таких заморочек от слова вообще
Так и в лампе то же самое происходит — быстрая частица создаёт каскад, который вызывает скачок тока. А сгорит/несгорит зависит от того, где лампа используется. Но таки да, так как лампы обычно работают на больших токах и напряжениях, то временный пробой из-за большой тепловой массы оборудования не испортит железо в лампах (скорее всего).
O>>Быстрая частица может создать временный канал с повышенной концентрацией электронов и дырок, который сам по себе со временем рассосется, но в условиях эксплуатации может повлечь лавинный пробой. O>>А у ламп вот нет таких заморочек от слова вообще C>Так и в лампе то же самое происходит — быстрая частица создаёт каскад, который вызывает скачок тока. А сгорит/несгорит зависит от того, где лампа используется.
Как она создаст каскад? Лампа — это электровакуумный прибор, а чтоб создать канал проводимости частице нужно чтото ионизировать. А ионизировать нечего — там только электронный газ, а он ведь и так ионизирован по самое нехочу
Заранее замечу, что в детекторе счетчика Гейгера, который работает на инициированных ралиацией разрядах, газ есть и он в отличии от радиоламп — газоразрядный прибор, а не электровакуумный.
Как много веселых ребят, и все делают велосипед...
P>Хер знает, хер знает. Лампы забросили, но их потенциал далеко не выбран. Теоретически можно сделать кубик из стеклянной пены, а на внутренней поеверхности ячеек этой пены напылить электроды. На таком масштабе типичные напряжения будут сравнимы с отдельностоящими транзисторами, а плотность позволит сделать из этого кубика аналоговый цпу с частотами порядка сотен мегагерц и производительностью на уровнее современных ноутбуков. При этом устройство получится практически нечувствительным к радиации.
Проблема электронных ламп — в подогреваемом нитью накала катоде. Греют катод для того чтобы он поактивнее испускал электроны, благодаря термоэлектронной эмиссии. Этот же нагрев сильно ограничивает размер и время жизни радиолампы.
НО. Прогресс не стоит на месте:
Процесс миниатюризации электронных вакуумных ламп привел к отказу от подогреваемых катодов и переходу на автоэлектронную эмиссию с холодных катодов специальной формы из специально подобранных материалов.[1] Это дает возможность довести размеры устройств до микронных размеров и использовать при их изготовлении стандартные техпроцессы полупроводниковой индустрии.[2] В настоящее время такие конструкции активно исследуются.
Здравствуйте, ononim, Вы писали:
C>>Так и в лампе то же самое происходит — быстрая частица создаёт каскад, который вызывает скачок тока. А сгорит/несгорит зависит от того, где лампа используется. O>Как она создаст каскад? Лампа — это электровакуумный прибор, а чтоб создать канал проводимости частице нужно чтото ионизировать. А ионизировать нечего — там только электронный газ, а он ведь и так ионизирован по самое нехочу
Вакуумные лампы — они вакуумные достаточно условно, там есть остаточный газ и пары нагретого металла.
Ещё казалось бы, что для космоса можно было бы просто взять вакуум снаружи аппарата, но первые советские спутники были газонаполненными, в основном для решения проблем охлаждения. Этот газ тоже прекрасно давал каскады частиц.
C>>>Так и в лампе то же самое происходит — быстрая частица создаёт каскад, который вызывает скачок тока. А сгорит/несгорит зависит от того, где лампа используется. O>>Как она создаст каскад? Лампа — это электровакуумный прибор, а чтоб создать канал проводимости частице нужно чтото ионизировать. А ионизировать нечего — там только электронный газ, а он ведь и так ионизирован по самое нехочу C>Вакуумные лампы — они вакуумные достаточно условно, там есть остаточный газ и пары нагретого металла.
Во-первых остаточного газа там очень мало для образования ионного канала.
Во-вторых даже если такой канал образуется, он практически не повлияет на анодный ток. Потому что электронов там и так валом испарившихся с катода. Ток регулируется потенциалом сетки, потому даже еслиб газа было достаточно для создания ионного канала, ионы этого канала не полетели бы просто так к аноду сломя голову с бешеной скоростью, вызывая лавинную ионизацию газа. Они бы полетели ровно с той скоростью, как и все остальные электроны, вылетевшие с катода.
C>Ещё казалось бы, что для космоса можно было бы просто взять вакуум снаружи аппарата, но первые советские спутники были газонаполненными, в основном для решения проблем охлаждения. Этот газ тоже прекрасно давал каскады частиц.
Ну никто ведь не заставляет использовать все технологии первыхъ советскихъ спутников сейчас.
Как много веселых ребят, и все делают велосипед...
Здравствуйте, ononim, Вы писали:
C>>Ещё казалось бы, что для космоса можно было бы просто взять вакуум снаружи аппарата, но первые советские спутники были газонаполненными, в основном для решения проблем охлаждения. Этот газ тоже прекрасно давал каскады частиц. O>Ну никто ведь не заставляет использовать все технологии первыхъ советскихъ спутников сейчас.
А сейчас лампы уже неинтересны, так как полупроводиниковые технологии более чем удовлетворяют требованиям. Собственно, транзисторы вытеснили лампы вообще очень быстро — энергопотребление и вес в космосе решают всё.
Здравствуйте, ononim, Вы писали:
O>Во-первых остаточного газа там очень мало для образования ионного канала.
10^-4 Па — весьма немало.
O>Во-вторых даже если такой канал образуется, он практически не повлияет на анодный ток. Потому что электронов там и так валом испарившихся с катода. Ток регулируется потенциалом сетки, потому даже еслиб газа было достаточно для создания ионного канала, ионы этого канала не полетели бы просто так к аноду сломя голову с бешеной скоростью, вызывая лавинную ионизацию газа.
Умм... Почему? У нас есть каскад частиц высокой энергии. Они более чем способны ионизировать газ на своём пути за счёт своей собственной энергии. И по этому каналу электроны как раз весело полетят.
При обычной работе трубки, газ внутри НЕ был ионизирован, так как энергия электронов для этого недостаточна. Они таки образуются в результате тепловой эмиссии.
Лампы с холодной эмиссией были, но требовали слишком больших потенциалов и были как раз сильно подвержены пробою.
C>>Ещё казалось бы, что для космоса можно было бы просто взять вакуум снаружи аппарата, но первые советские спутники были газонаполненными, в основном для решения проблем охлаждения. Этот газ тоже прекрасно давал каскады частиц. O>Ну никто ведь не заставляет использовать все технологии первыхъ советскихъ спутников сейчас.
Здравствуйте, Cyberax, Вы писали:
C>Ещё казалось бы, что для космоса можно было бы просто взять вакуум снаружи аппарата,
Этот вакуум взять нельзя — спутник и до запуска должен работать, его же тестировать нужно.
C>но первые советские спутники были газонаполненными, в основном для решения проблем охлаждения.
Все советские спутники, и до сих пор большая часть российских газонаполненные.
Здравствуйте, AlexGin, Вы писали:
AG>Вот именно, что большие размеры ламп — это препятствые для работы на СВЧ и обеспечения большого быстродействия.
Во времена ламп, пусть даже продлившихся слишком долго, до таких частот, во всяком случае в логических схемах используемых в ракетно-космической технике не дошли. Что до радиоприемо-передающих, то вроде как именно там на наших спутниках связи лампы продержались дольше всего.
AG>Что же касается температур, в рабочем диапазоне, то здесь ИМХО как раз лампа окажется стабильнее, чем тот же транзистор.
Так о том и речь — лампы по характеристикам были устойчивее первых транзисторов.
Здравствуйте, ononim, Вы писали:
O>Проблема электронных ламп — в подогреваемом нитью накала катоде. Греют катод для того чтобы он поактивнее испускал электроны, благодаря термоэлектронной эмиссии. Этот же нагрев сильно ограничивает размер и время жизни радиолампы.
Горячий катод это не единственный метод эмиссии электронов. Можно положить в лампу немного бета-активной субстанции, можно облучать лазером, можно вообще подать между двумя электродами высокое напряжение и устроить газовый разряд.
Здравствуйте, ·, Вы писали:
·>Объясните кто-нибудь — за счёт чего? А то ведь эти лампы обычные такие счётчики Гейгера по сути.
Ничуть. Счетчик Гейгера заполнен разреженным газом, частица, попадая в него, ионизирует атом газа, он разгоняется, сталкивается с другими атомами, их количество многократно увеличивается и возникает разряд, вызывающий электрический импульс.
А в лампе вакуум, там ионизировать нечего и куда бы ни попала частица, она не вызовет ток больше, чем созданный ее собственным зарядом.
