Титрон
Титро́н, электровакуумный прибор, содержащий 5 электродов (3 анода, катод и управляющий электрод), с многолучевой электронно-оптической системой, формирующей парциальные электронные пучки малого диаметра с минимальными поперечными скоростями электронов. Предназначен для управления током (регулирования тока) в высоковольтных электротехнических установках. Катод, управляющий (фокусирующий) электрод и первый анод титрона образуют многолучевую электронную пушку с низковольтным управлением; положительный (относительно катода) потенциал первого анода и отрицательный потенциал управляющего электрода определяют токоотбор с катода. Второй анод титрона является электростатическим экраном; его потенциал определяет падение напряжения на приборе. Третий анод, служащий коллектором электронов, имеет потенциал в 5–20 раз более низкий, чем потенциал первого анода, что позволяет осуществлять режим рекуперации энергии электронов. По сравнению с пентодом, используемым в качестве регулирующей лампы, титрон при тех же габаритных размерах имеет на порядок меньшее собственное падение напряжения, на 2 порядка меньший ток первого анода (аналога экранной сетки), существенно более высокую электрическую прочность. Высокие значения параметров титрона достигаются благодаря как конструктивным особенностям, так и иному (чем в пентоде) распределению потенциала в приборе. Если в пентоде все межэлектродные расстояния больше шага сетки, то в титроне межэлектродные расстояния в системе «катод – второй анод» меньше поперечного размера парциальной электронно-оптической ячейки, а расстояние «катод – управляющий электрод» меньше этого размера в 5–7 раз. Роль антидинатронной сетки в титроне выполняет второй анод.
Основные преимущества титрона (по сравнению с полупроводниковыми приборами того же назначения, например силовыми тиристорами) – возможность устанавливать заданный ток, величина которого не зависит от потенциала коллектора; регулировать этот ток сигналом малой мощности за доли микросекунды; рассеивать на электродах большие мощности в аварийных режимах. Титроны находят применение главным образом в источниках питания установок электронно-лучевой сварки, электростатического пылеулавливания, в источниках питания СВЧ-приборов и в других случаях, когда недопустимы пробои в нагрузке, а также используются для стабилизации и регулирования режимов питания многих нагрузок от единого источника с полной развязкой, импульсной модуляции и т. д. Наряду с применением в качестве регулирующей лампы титрон используется также как генераторная лампа (вплоть до СВЧ-диапазона). При этом роль СВЧ-поля, возбуждаемого между катодом и управляющим электродом титрона, вследствие резко выраженного т. н. островного эффекта, сводится лишь к отпиранию титрона с частотой сигнала. Движение электронов в титроне уже при небольшом удалении от катода происходит практически в постоянном поле; в результате уменьшается вредная роль пролётных явлений, что обусловливает высокий кпд таких приборов (до 60–70 %) в коротковолновой части дециметрового диапазона.