Лавина частоты

Ток коронного разряда имеет характер импульсов, вызываемых электронными лавинами. Частота повторения импульсов 10—100 кгц (рис. 23.10, 23.11). [c.433]

Скорости распространения электронных лавин к аноду, стримера к катоду и электронов с катодного пятна к аноду большие, поэтому пробой газа в однородном поле развивается весьма быстро. Например, пробой промежутка 1 см при нормальных атмосферных условиях завершается за 10" — 10" с. Благодаря большой скорости развития пробой газов на переменном напряжении с частотой 50 Гц происходит, если амплитудное значение приложенного напряжения достигает пробивного напряжения промежутка на постоянном токе. При кратковременном воздействии напряжения разряд в газе может не оформиться и пробивное напряжение повышается. Такое увеличение характеризуют коэффициентом импульса АГ п = [c.173]

НИИ облучению потоком фотонов слабой интенсивности, но с частотой, равной частоте перехода с уровня т на уровень п, то в результате взаимодействия с частицами ансамбля произойдет их лавинное размножение. Действительно, взаимодействие какого-либо фотона частоты с возбужденной частицей приведет к вынужденному излучению фотона той же частоты, распространяющегося в том же направлении. В результате акта взаимодействия образуются уже два фотона, которые, распространяясь дальше и встретив соответственно две возбужденные частицы, образуют еще два фотона. Четыре фотона затем превратятся в восемь, шестнадцать и т. д. В таком размножении будут участвовать все фотоны, образующие поток электромагнитной волны, которой был освещен ансамбль. В результате на выходе из области, где был расположен ансамбль рабочих молекул, интенсивность пучка света будет значительно превосходить интенсивность на входе [20, 119]. [c.9]

G резонансной частотой, соответствующей переходу о уровня I на уровень /, то в результате взаимодействия произойдет их лавинное размножение. В результате на выходе из области, где был расположен ансамбль рабочих молекул, интенсивность пучка света будет значительно превосходить интенсивность этого пучка на входе. [c.10]

Из материала лекции 16 следует, что в процессе возникновения пробоя, обусловленного развитием электронной лавины, определяющее значение имеют плотность свободных электронов в среде, энергия, которую свободный электрон должен набрать За счет столкновений, частота столкновений электрона с третьим телом и наличие (или отсутствие) потерь энергии за счет конкурирующих процессов. В первых трех пунктах условия в кристаллах и стеклах значительно более благоприятны для развития лавинного пробоя, чем в газах. [c.218]

Высокочастотный коронный (ВЧК) разряд возникает при расстоянии между электродами большем, чем при ВЧД-разряде, и при частоте поля меньше 6 МГц. С понижением давления ВЧК-разряд переходит в факельный разряд. Частота перехода соответствует такой длительности каждого полупериода напряжения, за которую лавина не успевает пробежать расстояние между электродами. ВЧК-разряд может найти широкое применение в плазмохимических процессах. [c.22]

Вместе с тем результаты работ показали, что получение новых более точных данных для изучения тонких эффектов, проявляющихся в процессе лавинного сдвигообразования, требует многократного повышения чувствительности канала I и значительного, на порядок и более, расширения полосы пропускания канала В, прежде всего в сторону низких частот, что в данном случае особенно трудно, но необходимо для исследования малых скачков с длительностью —0,3 сек и более. Необходимо было также резко уменьшить инерционность механических частей прибора. [c.69]

Хотя глубина модуляции продолжает увеличиваться с ростом напряжения канала, принципиальным ограничением этого напряжения является возникновение лавинного умножения, приводящего к заполнению ям нежелательным зарядом. Проблема лавинного заряда является особенно острой для краевых областей электродов затворов, где большие различия тактовых напряжений между смежными затворами возникают в промежутке, который с необходимостью должен быть мал, чтобы избежать проблем, связанных с неконтролируемым потенциалом под затвором. На основании имеющегося в настоящее время опыта для материалов с Л = 5-10 можно предполагать верхний предел около 25 В. При больших степенях легирования электрическое поле на поверхности (0) увеличивается для заданного канального напряжения, приводя к снижению пробойных напряжений. В, общем наибольший уровень модуляции требует высоких управляющих напряжений, что в свою очередь требует использования толстых слаболегированных каналов. Практическое ограничение канальных напряжений возникает вследствие необходимости генерировать тактовые сигналы с соответственно большим размахом. По мере того, как тактовые частоты начинают превышать значение 10 МГц, становится все более трудно создать тактовую цепь ПЗС, которая могла бы генерировать на емкостной нагрузке импульсы с малым временем нарастания и спада. При этом мощность, рассеиваемая такими формирователями тактовых импульсов, может стать излишне большой. [c.103]

На практике без особых трудностей можно реализовать модуляцию светодиодов частотами до 100 МГц, а полупроводниковых лазеров — вплоть до 1 ГГц. Имеющиеся в настоящее время полупроводниковые р4-п и лавинные фотодиоды способны детектировать оптические сигналы с частотой модуляции свыше 1 ГГц. Однако использование самых высоких указанных частот требует разработки совершенно нового весьма сложного усилителя для приемника. [c.29]

С1 собран выпрямитель с фильтром. В исходном состоянии при подаче напряжения питания транзистор Т1, работающий в лавинном режиме, заперт. От выпрямителя через резисторы / 2 и КЗ заряжается конденсатор С2. Когда напряжение на нем станет равно напряжению включения транзистора, конденсатор разряжается через резистор и переход эмиттер —коллектор транзистора. Напряжение на конденсаторе уменьшается до напряжения запирания транзистора, и далее процесс повторяется вновь. При этом на конденсаторе появляется переменное пилообразное напряжение, частоту которого в определенных [c.35]

Для лавинных диодов важное значение имеет допустимая энергия импульса обратного тока длительностью 100 мкс, частотой 0,3 Гц, равная 1 Дж. [c.144]

Ом, С = 1,0 пФ. Главным недостатком генератора на туннельном диоде является малая выходная мощность. Наряду с вышеупомянутыми методами перестройки частоты генератор на туннельном диоде допускает перестройку частоты до 15 % напряжением смещения. Генераторы на лавинно-пролетных диодах и диодах Ганна имеют подобную конструкцию, но позволяют получать значительно большие мощности. [c.97]

Рабочие частоты генераторов Ганна 10—120 ГГц, кцд 2—10%. Мощность, генерируемая в непрерывном режиме, 200 мВт, в импульспо.м рож име порядка 200 Вт на частоте 10 ГГц п 5 Вт на частоте СО ГГц. Уровень шума выше, чем у генераторов на полевых транзисторах, но суп ественно ниже, чем у генераторов па лавинно-пролётных диодах. [c.415]

Для генерации СВЧ-излучения используют и л а-винно-пролётные диоды. В них в силу спец. профиля распределения легирующих примесей узкая область с высокой напря Кёпностыо электрич. поля (область лавинного умножения носителей) содействует с областью со слабым полем (дрейфовая область или область пролёта). При определённых фазовых соотношениях между папрнжемнямп на этих областях возникает динамич. отрицат. сопротивление всей структуры па частотах порядка обратного времени пролёта носителей, что и приводит к усилению Л1 бо генерации колебаний. [c.628]

П. т. относятся к малошумящим приборам. Типичное значение коэф. шума (см. Шумовая температура) серийных П. т. Кщ 1—3 дБ. Предельные ВЧ-свой-ства П. т. определяются временем пролёта носителей Под затвором i p вдоль канала. Макс, рабочая частота П. т. может быть оценена, как / акс 1/ пр макс/ . где L — длина затвора (рис. 5). Величина L в серийных П. т. составляет 0,5—10 мкм. В лаб. условиях широко исследуются приборы с L ss 0,1—0,25 мкм. Величина Ниакс S кремниевых приборах не превосходит дрейфовой скорости насыщения п, 1.10 см/с (см. Лавинно-пролётный диод). В П. т. на основе соединений при [c.9]

Наим, шумами обладают квантовые усилители, у к-рых в условиях глубокого охлаждения жидким гелием уровень тепловых шумов становится соизмеримым с шумами спонтанного излучения активного вещества в диапазоне частот 0,520 ГГц Т 5- 6 К при охлаждении до 4,2 К. Обычно применяемые трёхуровневые мазеры строятся как регенеративные У. э, к., реже как усилители бегущей волны. Наличие громоздких и дорогостоящих криогенной охлаждающей и магн. систем ограничивает область применения квантовых усилителей уникальными приёмными устройствами радиоастрономии и сверхдальней космич. связи. С мазерами сравнимы по шумовым свойствам полупроводниковые параметрич. усилители (ППУ) при глубоком охлаждении (до 20 К и ниже), однако необходимость системы охлаждения заставляет использовать их в осн. в наземных радиосистемах, где требуются высокочувствит. радиоприёмные устройства, а габариты, масса и потребляемая мощность менее существенны. ППУ, в к-рых в качестве изменяемого энергоёмкого параметра служит нелинейная ёмкость полупроводникового диода — варикапа, работают в диапазоне частот 0,3- -35 ГГц, имеют относит, полосы пропускания от долей до неск. %, АГ,о= 17-нЗО дБ на каскад, широкий динамич. диапазон. В качестве источников накачки применяются генераторы на транзисторах СВЧ без умножения и с умножением частоты, на Ihmia диодах и на лавинно-пролётных диодах. Неохлаждаемые ППУ превосходят по шумовым параметрам неохлаждаемые У. э. к. на транзисторах СВЧ, но значительно уступают последним по сложности, технологическим и массогабаритным показателям, в связи с чем вытесняются ими, прежде всего из бортовой аппаратуры. [c.242]

Основным физическим механизмом первой стадии пробоя (при которой теряется электрическая прочность) является ударная ионизация электронами, вследствие которой концентрация носителей заряда резко увеличивается за счет возникновения в диэлектрике электронных лавин. Такая форма пробоя называется электронным пробоем. Этот пробой характеризуется малым временем развития предпробойных процессов, причем электрическая прочность диэлектрика мало зависит от температуры, частоты изменения электрического поля и от свойств окружающей диэлектрик среды. Электронная лавина инициирует стример (нли лидер ) — плазменный поток, распространяющийся с помощью процессов фотоионизации. При малых толщинах диэлектрика электронный пробой становится многолавинным. [c.51]

Рис. 3.19. Схема экспериментальной установки для переключения с помощью импульсов лазера на красителе с синхронной накачкой (по [3.29]), см. гл. 6. 1 — ВЧ-генератор 2 — акустооптический синхронизатор мод 3 — Кг+-лазер 4 —лазер на красителе 5 — стробирующая головка 5 —фотодиод 7 —оптоэлектронный ключ 8 — блок питания 9 — стробоскопический осциллограф. К волноводной структуре прикладывалось постоянное напряжение порядка 100 В. Индуцированный в щели электрический сигнал подавался с помощью короткого коаксиального кабеля на вход В стробоскопической головки (HP 1430 С) с временем нарастания 20 пс. Для управления стробоскопической головкой на его вход А поступал сигцал с лавинного фотодиода, возникавший под действием ответвленной части излучения лазера накачки (криптоновый лазер), также работавшего в режиме синхронизации мод с частотой следования импульсов 76 МГц. Импульсы излучения лазера на красителе (пиковая мощность 100—500 Вт, длительность — 5—10 пс, частота следования 76 МГц) фокусировались линзой (/=40 мм) на активную поверхность детектора (0,45x0,03 мм ). В этом устройстве оптоэлектронный ключ может быть использован и как быстродействующий фотоприемник. Его чувствительность имеет порядок 1 мВ на 1 мВт средней мощности излучения лазера.

Параметры электронной лавины. Будем исходить пз характеристик пробоя, рассмотренных выше излучение оптического диапазона частот объем пбласти фокусировки иалучения V 10- см длительность имиульса излучения Тл 30 пс газ — воздух прн атмосферном давлении, л [c.204]

Частота появления ошибок, по-видимому, является наиболее легко определяемым параметром, поскольку стандартом для волоконно-оптических систем является одна ошибка на миллиард битов. Чтобы достичь этой частоты появления ошибок при скорости передачи данных в один Гбит/с при условии использования высококачественных лавинных фотодиодов, требуются минимальные мощности сигналов (60 нВт). При частоте появления ошибок в 1 Гбит/с этот уровень мощности дает в среднем 300 фотонов на бит (в предположении, что число битов во включенном состоянии равно числу битов в выключенном состоянии). Если произведение коэффициентов объединения по входу и разветвления по выходу составляет 100 миллионов (каждый из коэффициентов составляет около 10 000), то требуется средняя мощность излучателя, равная 6 Вт. В соответствии с указанной выше теоремой снижение необходимой мощности может быть получено при выборе диаметра тонкого волокна менее диаметра активной области фотодетектора. Для волокна с диаметром 75 мкм типичное отношение площадей волокна и фотодетектора может составлять /4, так что принципиально можно достичь снижения средней мощности излучателя до 1 Вт. На практике потери за счет состыковки волокна и неоднородности распределения световой мощности могут потребовать использования несколько больших мощностей излучателя, но влияние этих факторов может быть уменьшено путем соответствующего увеличения величины апертуры передачи света от излучателя до фотодетектора. Так как мощность излучателя в 1 Вт представляет собой практический предел для приемлемых видов излучателей, то теоретически максимальное значение произведения коэффициентов объединения по входу и разветвления по выходу составляет 100 000 000. С точки зрения возможных конструкций ОПЛМ теоретически возможно использование максимум 10000 излучателей, 10 000 фотодетекторов и 100 000 000 межэлементных соединений. [c.247]

Постоянная времени приемника является одной из важнейших характеристик она определяет верхнюю границу частоты модуляции излучения. Из всех типов приемников наименьшей постоянной временп обладают фотодиоды (лавинные фотодиоды, p-i-n фотодиоды). [c.279]

Теория лавинных шумов основана на двух предпосылках, связанных с генерацией носителей в точке х, о том, что они будут умножены на коэффициент М (х) и создаются в независимых случайных процессах и, таким образом, имеют природу теплового шума. Пренебрежем всеми переходными эффектами и ограничениями на частотную полосу. Из гл. 12 видно, что среднеквадратическое значение шума в единичной полосе частот, связанное с генерацией среднего случайного тока — /, есть2е/. Будем называть его среднеквадратической пeкtpaльнoй плотностью шума и отмечать звездочкой. Таким образом, [c.342]

В диапазоне длин волн, где можно использовать высококачественные кремниевые лавинные фотодиоды при не очень высоких моду-лирующ.1Х частотах, вполне возможна ситуация, когда слагаемое в будет доминирующим, а квантовый предел, шума приблизится к коэф-фицентку шума ЛФД. [c.355]

Относительный уровень слагаемого в, характеризуюш,его дробовой шум, зависит от значений Мир. Для р-1-п-фотодиода Л1 = 1, — 1, и дробовой шум незначителен. При использовании же хорошего кремниевого лавинного фотодиода с М = 100 и / = 6 наблюдается уменьшение слагаемых б и д и возрастание слагаемого в, вследствие чего дробовой шум становится домииируюш,им в широком диапазоне практических применений. В таком случае приемник работает в условиях квантового предела шу.мов и к нему применимы соотношения (14.4.13) и (14.4.14). Условия для обеспечения такого режима можно получить следующ,им образом. На низких частотах, т. е. при А/С (А/)о, когда слагаемое д шумового тока усилителя превышает слагаемое б шумового напряжения, дробовой шум становится доминирующим при выполнении условия [c.357]

Акустико-эмиссионные иснытания образцов сталей эксплуатировавшихся трубонроводов. Испытывали образцы, вырезанные при ремонтных работах из труб газопроводов, эксплуатировавшихся от 15 до 25 лет. Деформирование проводили на испытательной машине типа "Инстрон" с постоянной скоростью деформации, равной 1 мм/мин. Испытьтали образцы как основного металла, так и вырезанные из зоны сварного шва. Основные результаты испытаний таковы. Начальная стадия деформирования однородных образцов не сопровождается регистрируемой АЭ. По мере приближения к пределу текучести начинает резко возрастать непрерывная АЭ, которая остается высокой вплоть до стадии упрочнения, когда она весьма резко спадает практически до нулевого уровня. В это время начинается рост дискретной АЭ, частота следования импульсов которой возрастает. На конечном участке диаграммы деформирования исчезает и этот вид АЭ, а непосредственно перед разрушением образца, на этапе лавинного развития повреждения, снова возникает всплеск дискретной АЭ. Результаты испытаний образцов, вырезанных из зоны сварного соединения, практически не отличаются от результатов для образцов из основного металла, если по данным анализа поверхности разрыва образца отсутствуют явные дефекты сварки. Для дефектных образцов можно наблюдать непрерывную АЭ, а также существенные и нерегулярные ее изменения на стадии упрочнения. По-видимому, это связано с началом пластической деформации разных локальных зон образца в различные моменты времени, что обусловлено неоднородностью материала. Других особенностей АЭ в дефектных образцах не обнаружено. [c.248]

Для пробоя газов на оптич. частотах требуются огромные электрич. поля порядка 10 —10 В/см, что соответствует интенсивности светового потока в луче лазера 10 —10 Вт/см (для сравнения, СВЧ-пробой атм. воздуха происходит при напряжённости поля 10 В/см). Возможны два механизма С. п. газа под действием интенсивного светового излучения. Первый из них не отличается по своей природе от пробоя газов в полях не очень больших частот (сюда относится и СВЧ-диапазон). Первые затравочные эл-ны, появившиеся по тем или иным причинам в поле, сначала набирают энергию, поглощая фотоны при столкновениях с атомами газа,— этот процесс явл. обратным по отношению к тормозному испусканию квантов при рассеянии эл-нов нейтр. возбуждёнными атомами. Накопив энергию, достаточную для ионизации, эл-н ионизует атом, и вместо одного появляются два медленных Эл-на, процесс повторяется. Так развивается лавина (см. также Лавинный разряд). В сильных полях такой процесс осуществляется достаточно быстро и в газе вспыхивает пробой. Второй механизм возникновения С. п., характерный именно для оптич. частот, имеет чисто квантовую природу. Эл-ны могут отрываться от атомов в результате многоквантового фотоэффекта, т. е. при одновременном поглощении сразу неск. фотонов. Одноквантовый фотоэффект в случае частот видимого диапазона невозможен, т. к. потенциалы ионизации атомов в несколько раз превышают энергию кванта. Так, напр., энергия фотона рубинового лазера равна 1,78 эВ, а [c.668]

Для твердых вентильных схем необходимы лавинные вентили. Следует различать выпрямительный и инверторный режимы работы вентилей. Физическая сущность работы тиристора в инверторном режиме как при иокусственной, так и при естественной коммутации заключается в том, что анодное напряжение на большой части периода инвертированной частоты положительно. Лищь на участке, характеризуемом углом опережения р, анодное напряжение отрицательно. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...