Вакуумный переменный конденсатор — это переменный конденсатор , который использует высокий вакуум в качестве диэлектрика вместо воздуха или другого изолирующего материала. Это позволяет использовать более высокое напряжение , чем воздушный диэлектрик [1], используя меньший общий объем. Однако многие диэлектрики имеют более высокую напряженность поля пробоя , чем вакуум: 60–170 МВ/м для тефлона , 470–670 МВ/м для плавленого кварца и 2000 МВ/м для алмаза , по сравнению с 20–40 МВ/м для вакуума. Существует несколько различных конструкций вакуумных переменных. Наиболее распространенной формой являются переплетенные концентрические цилиндры, которые заключены в стеклянную или керамическую вакуумную оболочку, похожую на электронную лампу . Металлический сильфон используется для поддержания вакуумного уплотнения, позволяя при этом управлять положением подвижных частей конденсатора. [2]
В 1896 году Никола Тесла подал патент на вакуумный конденсатор. Первоначально он использовался для улучшения качества электрических компонентов для обработки «токов высокой частоты и потенциала». Эти компоненты были необходимы для исследования импульсов постоянного тока, которые изучал Тесла. Коммерческие продукты были доступны с 1942 года. [1]
Вакуумные переменные конденсаторы обычно используются в высоковольтных приложениях : 5000 вольт (5 кВ) и выше. Они используются в таком оборудовании, как мощные вещательные передатчики , радиолюбительские усилители ВЧ и большие антенные тюнеры . В промышленности они используются в оборудовании для генерации плазмы, для нагрева диэлектриков и в производстве полупроводников. [1] Основными областями применения сегодня являются ВЧ-плазмы от 2 до 160 МГц, где вакуумный конденсатор используется в качестве части изменения импеданса в автоматической согласующей сети при изготовлении чипов и плоских дисплеев.
Другие разновидности вакуумных конденсаторов включают конденсаторы с фиксированной емкостью, которые по конструкции очень похожи на конденсаторы с переменной емкостью, за исключением того, что механизм регулировки отсутствует.
По сравнению с другими переменными конденсаторами, вакуумные переменные, как правило, более точны и стабильны. Это связано с самим вакуумом. Из-за герметичной камеры диэлектрическая проницаемость остается неизменной в более широком диапазоне рабочих условий. В воздушных переменных конденсаторах воздух, движущийся вокруг пластин, может немного изменить значение; часто это не так много, но в некоторых приложениях этого достаточно, чтобы вызвать нежелательные эффекты. [ необходима цитата ]
Вакуумные переменные конденсаторы обычно дороже воздушных переменных конденсаторов. Это в первую очередь связано с их конструкцией и используемыми материалами. Хотя большинство из них используют медь и стекло , некоторые могут использовать другие материалы, такие как керамика и металлы, такие как золото и серебро . Вакуумные переменные также различаются по механизмам регулировки.
