ЛР2(Установка)

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭПУ

отчет

по лабораторной работе №7

по дисциплине «Плазменная электроника»

Тема: Исследование газоразрядной индикаторной панели

Студент гр. 9201		Панфилов Е.В. Рауан М.
Преподаватель		Комлев А.Е.

Санкт-Петербург

2021

Цель работы.

Ознакомление с устройством газоразрядных индикаторных приборов интегрального типа; исследование процесса зажигания разряда и его ВАХ в газоразрядной индикаторной панели.

Основные теоретические положения.

Исследуемая в данной работе ГИП-10000 является индикаторной панелью постоянного тока с внешней адресацией, количество светящихся ячеек в ней 10000, т. е. 100×100 ячеек. Диаметр отверстия в матрице – 0.6 мм, шаг – 1.0 мм. Две взаимно перпендикулярные системы электродов – анодов и катодов – образуют столбцы и строки. Отверстия в матрицах совмещены в местах пересечения катодов и анодов. Таким образом, ячейки каждой строки имеют общие катоды, ячейки каждого столбца – общие аноды. Параллельная работа газоразрядных ячеек с одним большим резистором невозможна, так как после возникновения разряда в одной из ячеек столбца напряжение на остальных ячейках, имеющих один внешний резистор, падает. Поэтому одновременно можно поддерживать разряд в ячейках только одной строки. В качестве газового наполнителя в данной ГИП используется смесь Пеннинга на основе неона, дающая оранжево-красный цвет свечения.

Экспериментальная установка содержит индикаторную панель ГИП-10000, встроенные блок питания и микроамперметр для измерения тока, ламповый вольтметр В7-27А/I для измерения падения напряжения между анодом и катодом ячейки (рис. 7.2). Кроме того, источник питания Б5-50 имеет наборные барабаны, позволяющие регулировать разность потенциалов, подаваемых на ячейки от 0 до 299 В. Переключатели П1 и П2 позволяют зажигать ту или иную ячейку, равномерно расположенные по полю ГИП. Значение Uв надо снимать по показаниям наборных барабанов источника питания. Переключатель резисторов позволяет регулировать сопротивление нагрузки. Оно изменяется следующим образом: положения переключателя 1, 2, 3, 4 и 5 соответствуют сопротивлениям 0.5; 0.8; 1.2; 1.5; 3.2 МОм.

Рисунок 1. Схема экспериментальной установки.

Обработка результатов

1. Таблица значений Uв

U66, В	97,2	97,9	97,7	98	97,9
U77, В	102,5	102,4	99,1	97,2	99
U96, В	109	105,1	103,3	103	106
U108, В	110,4	109	106,2	106,5	105,4
U99, В	105,4	103,2	102,2	102,6	102,5
U66(закр), В	98,9	99,1	98,5	97,6	99,5

	Средние значения
U66, В	97,74
U77, В	100,04
U96, В	105,28
U108, В	107,5
U99, В	103,18
U66(закр), В	98,72

2. Зависимость Uв от Rн

Для ячейки 9.7.

Rн, МОм	0,5	0,8	1,2	1,5	3,2
U, В	105,08	103,12	102,64	102,64	125,02

Рисунок 2. Зависимость Uв от Rн.

3. ВАХ для двух точек

Для ячейки 6.6.

I, мкА	0	25	50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
U, В	0	26,4	49,7	73,4	96,5	119,7	143,5	97,8	98	98,2	99	99,7

Для ячейки 10.9.

I, мкА	0	25	50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
U, В	0	26,8	48,6	73,3	96,3	121	144,4	109,4	107,4	105,5	106	106,4

Рисунок 3. ВАХ для двух ячеек.

Вывод:

В ходе лабораторной работы был исследованы возникновения разрядов ГИП, было замерено U_В 5 раз в 5 разных точках, после чего для одной из них было проверено влияние внешней засветки, такой была выбрана ячейка 6.6. Для одной ячейки можно наблюдать незначительный разброс значений Uв. Это может быть связано с вероятностным процессом ионизации или с флуктуациями космического излучения.

Для разных ячеек можно наблюдать разброс средних Uв. Это связано с дефектами установки, вызванной длительной эксплуатацией ГИП, а именно с распылением катодов ячеек за счет эрозии матрицы и ионной бомбардировки.

При отсутствии внешнего освещения, Uв в ячейке ГИП возрастает. Это происходит из-за уменьшения ионизации за счет квантов света.

На рисунке 3 представлена ВАХ для ячеек 6.6. и 10.9. На графике видно, что прирост напряжения относительно тока в ВАХ слабо выражен. Из этого следует, что в ГИП используется нормальный тлеющий разряд.