Choc Inélastique D'électrons Avec Des Ato- Mes He; Caractéristiques D'un Thyratron - 3B SCIENTIFIC PHYSICS U19157 Manuel D'utilisation

•
Puis, réduisez de nouveau la tension anodique
U , jusqu'à ce que la décharge autonome s'ar-
A
rête. Notez la tension d'extinction U
Au cours de l'expérience suivante, nous allons
montrer qu'une décharge de gaz initiée par un
allumage semiautonome se poursuit en décharge
autonome.
•
Réglez une tension anodique supérieure d'en-
viron 10 V à la tension d'extinction.
•
Avec la lumière UV, éclairez l'espace de gaz
entre les électrons.
•
Après avoir appliqué la tension anodique,
éteignez la lampe à mercure haute pression.
La décharge introduite par l'allumage semiauto-
nome (par des photons) se poursuit en décharge
autonome.
5.3 Choc inélastique d'électrons avec des ato-
mes He
Les électrons émis par la cathode sont accélérés,
vont dans l'espace situé entre la cathode et la grille
(potentiel de terre), traversent les mailles de la
grille et n'atteignent l'anode (-6 V) que s'ils possè-
dent suffisamment d'énergie cinétique pour sur-
monter le contre-champ. Les électrons heurtent les
atomes He en produisant un impact élastique ou,
en cas d'énergie cinétique définie, un impact iné-
lastique, et cèdent de l'énergie. Les électrons qui
surmontent le contre-champ sont mesurés par un
instrument de mesure comme courant passant de
l'anode vers la terre.
•
Montage de la fig. 4. Occultez la pièce.
•
Avec une contre-tension U
lentement la tension d'accélération U
70 V. Observez le courant anodique I
Jusqu'à une tension d'accélération d'environ 24 V,
le courant augmente (impact élastique), pour di-
minuer brusquement. Les électrons heurtent en-
suite les atomes He en produisant un impact iné-
lastique et cèdent de l'énergie cinétique. Les atome
He sont excités et émettent des photons.
Si la tension d'accélération U
augmentée, le courant I
puis diminue après environ 20 V.
La courbe du courant anodique doit présenter
clairement deux maxima. Si ce n'est pas le cas,
réduisez légèrement la tension de chauffage.
5.4 Caractéristiques d'un thyratron
5.4.1 Enregistrement de la caractéristique I
d'un thyratron
Pour étudier la fonction de grille, le courant ano-
dique I est déterminé avec une tension anodique
A
U constante en fonction de la tension de grille U
A
•
Montez l'expérience de la fig. 5a. Occultez la
pièce, allumez la tension de chauffage U
.
L
de 6 V, augmentez
R
de 0 à
B
.
A
continue à être
B
augmente de nouveau,
A
– U
A
G
.
F
•
Appliquez une tension de grille U
•
Réglez une tension anodique U
•
Augmentez la tension de grille U
de 2 V, puis ramenez-la à -20 V. Enregistrez la
courbe du courant anodique I
À environ -10 V, la décharge de gaz s'allume. Une
nouvelle modification de la tension de grille n'a
aucune influence sur le courant anodique (voir fig.
5b), car les porteurs de charge issus de la décharge
s'accumulent autour de la grille, l'endroit dont le
potentiel est le plus faible, et ne peuvent pas céder
leur charge.
5.4.2 Rapport entre les tensions d'allumage et
d'extinction et la tension de grille
•
Montez l'expérience de la fig. 5a. Assombrissez
la pièce.
•
Réglez différentes tensions de grille U
-15 V, -10 V, etc.) et déterminez les tensions
d'allumage et d'extinction correspondantes en
augmentant ou en diminuant la tension ano-
dique U
A
5.4.3 Thyratron comme redresseur
Pour qu'elle puisse fonctionner comme redresseur,
la triode de gaz est exploitée avec une tension
anodique alternative provenant d'un transforma-
teur de séparation. Un oscilloscope permet de
représenter la chute de tension via une résistance,
qui correspond à l'évolution dans le temps de la
tension anodique.
•
Montez l'expérience de la fig. 6. Assombrissez
la pièce.
•
Allumez la tension de chauffage.
•
Appliquez la tension anodique à une tension
de grille U
•
Réduisez la tension de grille jusqu'à -20 V.
Observez les modifications du courant anodi-
que sur l'oscilloscope.
5.4.4 Thyratron comme interrupteur basculant
Pour générer des oscillations de relaxation de diffé-
rentes fréquences, un condensateur, monté en
parallèle au circuit anodique, est chargé via une
résistance. Lorsque la tension d'allumage U
atteinte, le condensateur se décharge très vite.
Lorsque la tension du condensateur est retombée à
la tension d'extinction U
est interrompu et le condensateur se charge de
nouveau. La fréquence de balayage f dépend non
A
seulement de la constante de temps RC, mais aussi
de la tension de grille négative U
tension d'allumage U
tension de grille qu'on peut modifier la fréquence
.
de balayage f.
3
A
.
A
.
de 0 V.
G
, le régime de conduction
L
, qui influence la
G
. C'est donc en variant la
Z
de -20 V.
G
de 100 V.
à = V en pas
G
(-20 V,
G
est
Z