Wat is een Thyratron?
Een thyratron is een vroege vorm van elektronische componenten en een variatie op de vacuümbuizen die voor het eerst in vroege computers werden gebruikt. Oorspronkelijk ontwikkeld in 1914 en in 1928 in de commerciële productie gebracht, is de thyratron nog steeds in gebruik. Het is een vorm van hoge energieschakelaar en dient ook als gelijkrichter, die wisselstroom (AC) in gelijkstroom (DC) kan omzetten. In tegenstelling tot standaard vacuümbuizen is een thyratron een met gas gevulde schakelaar, die gewoonlijk een inert gas bevat, zoals kwikdamp, neon of xenongassen.
Het gas in een thyratron heeft positieve ionen die elektrische stroom kunnen voeren, waardoor het apparaat veel hogere stroomniveaus kan geleiden dan een typische vacuümbuis. Het is niet ongewoon dat iemand 10 - 20 kilovolt (kV) vermogen kan geleiden. Toepassingen voor dergelijke apparaten zijn onder meer het gebruik in Ultra-High Frequency (UHF) televisiezenders, nucleaire deeltjesversnellers, energierijke lasersystemen en radarapparatuur.
Er bestaan ook verschillende variaties op de thyratron. Krytons, die ook een vorm van met gas gevulde buis zijn, verschillen door een boogontlading van elektrische stroom in plaats van gasontlading te gebruiken en werden geïmplementeerd in radarzenders die veel werden gebruikt tijdens de Tweede Wereldoorlog. Thyristors zijn een modernere versie en zijn een hybride tussen thyratron- en transistorontwerpen. Gebaseerd op standaard halfgeleidertechnologie die wordt gebruikt om microprocessoren te maken, wordt de thyristor gebruikt in omgevingen met laag en middelgroot vermogen om ook AC naar DC te converteren. Deze apparaten worden gebruikt als schakelaars voor het regelen van motorsnelheden en chemische bewerkingen, zoals druk- en temperatuurveranderingen in apparatuur.
Een van de gebieden waar de thyratron geleidelijk wordt afgebouwd, bevindt zich in het domein van energetisch natuurkundig onderzoek. Hun vervanging is de bipolaire transistor (IGBT) met geïsoleerde poort, een ander halfgeleider-schakelapparaat in vaste toestand zoals de thyristor. De eerste versies van IGBT's waren traag en mislukten toen ze in de jaren 80 op de markt kwamen, maar IGBT's hebben een derde generatie verfijning bereikt. Ze hebben nu hogere pulssnelheden voor het schakelen en zijn gemakkelijker beschikbaar dan thyratrons. Gebruik voor de IGBT wordt ook gezien in producten zoals elektrische auto's en audioversterkers.
De levensduur van de op waterstof gebaseerde thyratron ligt in het bereik van 1200 uur, terwijl andere modellen tot 20.000 uur duren, terwijl een IGBT ongeveer 250.000 uur meegaat. Het energieverbruik is ook veel hoger met een thyratron in tegenstelling tot een IGBT. Vanwege import- en exportbeperkingen die door verschillende landen zijn opgelegd en de toenemende moeilijkheid om thyratrons te verkrijgen, zijn hun kosten per eenheid vaak ook aanzienlijk hoger dan het gebruik van een IGBT voor dezelfde toepassing.