Определение пульсации напряжения

Рабочее напряжение на трубке, допустимый интервал измерения напряжения, обусловленный пульсациями, и динамическое электрическое сопротивление, рассчитывается с помощью вольтамперной характеристики (ВАХ). ВАХ отпаянных углекислотных газоразрядных трубок в рабочем режиме излучателей имеет падающий характер (см. рис. 3.).

Рис. 3. Графическая иллюстрация расчета напряжений на газоразрядной трубке (ВАХ)

Удобная форма аппроксимации ВАХ газоразрядных лазерных трубок описывается уравнением.

(5).

где — напряжение и ток трубки соответственно, а и — постоянные коэффициенты, которые определяются по экспериментальным или заданным значениям .

Рассчитаем коэффициенты и путем решения уравнения (5), подставив в него заданные начальные и конечные точки ВАХ. Получим систему:

Решив ее, получим:

Порядок расчета по ВАХ (5) аналогичен расчету токов по ВтАХ (2). То есть по уже известным токам трижды, воспользовавшись уравнением (5) с рассчитанными коэффициентами и, определим пульсации напряжения:

Построим ВАХ для проверки результатов (см. рис. 4).

Рис. 4. ВАХ

Определение динамического сопротивления

Динамическое сопротивления определяется через производную. При аналитически заданной ВАХ в форме (5) его зависимость от тока и параметров ВАХ будет описано выражением:

(6).

При падающих ВАХ сопротивление отрицательно, что является формальным электрическим проявлением неустойчивости разряда в плазме газов без принятия специальных мер по его стабилизации, в частности, электронными методами за счет схемотехнических решений ИП.

Как видно из (6), с учетом положительного знака k2, в любой точке ВАХ rд <0, а по абсолютному значению rд возрастает с уменьшением тока. Поэтому наибольшее значение rд будет при наименьшем значении тока из возможных. Для максимального режима это ток I2.