Gasdioden har principiellt samma uppbyggnad som en vanlig högvakuumdiod, men innehåller en ång- och/eller gasfyllning, som då den joniseras av elektronströmmen, bidrar till att neutralisera den negativa rymdladdningen. Strömmen genom röret blir därför ej rymdladdningsbegränsad. Maximalt uttagbar ström bestämmes i stället av katodens emissionsförmåga.
Jonerna och elektronerna bildar ett gasplasma i större delen av urladdningsrummet och spänningen över röret utgöres därför i stort sett av katodfallet, som vid lämpligt gastryck blir av jonisationsspänningens storleksordning. Den vanligaste gasfyllningen är kvicksilverånga (ofta i kombination med någon ädelgas) och rörspänningen uppgår då till 10 - 15 V i huvudsak oberoende av strömmens storlek. Rörets anodförlust blir sålunda relativt liten även vid mycket stora uttagna strömmar (liten erforderlig anodplåt).
Söker man öka strömmen utöver katodens emissionsförmåga (se fig. C6.1) stiger spänningen kraftigt och om jonerna därigenom får större energi än c:a 22 eV (vid Hg-rör) vid anslaget mot katoden, kan de slå
 |
sönder och skjuta loss delar
av katodskiktet och röret kan snabbt förstöras. Kastas
anodspännings polaritet om, upphör urladdningen och
efter viss avjoniseringstid (som är längre ju tyngre
jonerna är, t.ex. Hg) är gasen åter elektriskt neutral. Gasdioderna, som huvudsakligen användes som ventiler i likriktare, har nästan uteslutande direkt uppvärmda oxidkatoder. Kolven innehåller små mängder av flytande Hg och ångtrycket i röret bestämmes av kolvtemperaturen ("kalla väggens lag"). Ångtrycket |
|
| Fig. C6.1 |
påverkar rörspänningen (brinnspänningen) och den maximalt tillåtna backspänningen, varför man i drift måste tillse, att av fabrikanten uppgivna temperaturgränser hålles. För låg temperatur kan medföra otillräcklig jonisation och därmed för hög rörspänning med katodförstöring som följd. För hög temperatur kan ge urladdning i spärriktningen (baktändning). Vidare får röret ej belastas förrän katoden uppnått normal driftstemperatur. Vid Hg-fyllda rör ökas risken för baktändning, om flytande kvicksilver t.ex. under rörets transport avsatt sig på elektroderna. Av samma skäl får dylika rör endast arbeta i av fabrikanten uppgivet (upprätt) läge.
Med hänsyn till avjoniseringstiden blir den tillåtna spärrspänningen beroende av växelspänningens frekvens (i likriktartillämpningar). Starka radiofrekventa fält invid röret kan förhindra avjoniseringen med baktändning som följd. Röret har en viss benägenhet att ge upphov till radiofrekventa störningar, vilka dock lätt kan elimineras genom avkoppling och skärmning.
Fig. C6.2 och C6.3 nedan ger exempel på data för en Hg-gasdiod (Philips 1096K) avsedd för användning i svetslikriktare. Lägg märke till katodens uppvärmningstid (Tw = 2 minuter), den kraftiga katoden (70 A glödström vid 3,25 V) samt data på temperatur och monteringssätt.
 |
 |
| Fig. C6.2 |
Fig. C6.3 |
link >