Большая техническая энциклопедия
1 2 3 4 6
C J W Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ТА ТВ ТЕ ТИ ТО ТР ТУ ТЩ ТЯ

Таунсендовский разряд

 
Таунсендовский разряд несамоподдерживающийся, и для его существования кроме приложения электрического поля необходим внешний источник электронов. С увеличением разности потенциалов между электродами происходит переход от темного разряда к тлеющему, разряд становится самоподдерживающимся и характеризуется тем, что разность потенциалов между электродами практически не зависит от величины тока. При достижении более высоких значений силы тока происходит второй переход - вместо тлеющего разряда возникает дуговой. Условия экспериментов, описываемые пересечением кривой нагрузочной характеристики источника питания с кривой вольт-амперной характеристики разряда, определяют конкретный тип разряда.
Таунсендовский разряд является несамостоятельным разрядом, так как ток в промежутке прекращается при окончании внешнего облучения, хотя напряжение на электродах остается неизменным.
Вторичный таунсендовский разряд, как и первичный, является несамостоятельным разрядом, исчезающим, как только1 устраняется внешний ионизатор. Таунсенд полагал, что это более быстрое увеличение тока объясняется ионизацией газа путем соударений молекул газа с положительными ионами. В настоящее время установлено, что основной причиной более быстрого нарастания тока является вторичная эмиссия электронов катодом под действием бомбардировки его положительными ионами, имеющими достаточно большую скорость. Кроме того, увеличение тока объясняется фотоэлектрической эмиссией вследствие выделения фотонов возбужденными атомами газа.
Таунсендовским разрядом называется такая форма разряда, при которой сила тока разряда настолько мала, что искажением поля, происходящим от пространственных зарядов, практически можно пренебречь. От тихого несамостоятельного разряда таунсендовский разряд отличается тем, что в нем имеют место ионизация газа соударениями электронов и развитие электронных лавин. От дальнейших стадий самостоятельного разряда таунсендовский разряд отличается тем, что благодаря малой плотности тока в нем можно пренебречь искажением поля пространственными зарядами. Постепенно развиваясь, разряд переходит из одной стадии в другую, из таунсендовского в тлеющий, из тлеющего в дуговой. Какой вид разряда устанавливается в стационарном состоянии, зависит, согласно рассмотренным в предыдущей главе внешним условиям устойчивости разряда, главным образом от сопротивления, введенного во внешнюю цепь.
Часть кривой АВ соответствует таунсендовскому разряду, от В до С - переходная стадия разряда, от С через D и Е до F - тлеющий разряд. При переходе к дуге после точки F характеристика снова делается падающей.
Характеристика разряда при переходе от таунсондовского ( АВ к тлеющему ( BCDEF и затем к дуговому ( FG. Часть кривой АВ соответствует таунсендовскому разряду, от В до D-так называемому нормальному тлеющему разряду, при котором свечением покрыта лишь некоторая доля поверхности катода, увеличивающаяся с возрастанием тока.
Теория Таунсенда-Роговского приложима к несамостоятельному таунсендовскому разряду, к катодным частям тлеющего разряда и к коронирующему слою коронного разряда. Характерная черта этих типов и областей разряда заключается в том, что в электронных лавинах направленное движение электронов преобладает над их беспорядочным тепловым движением.
Если таких условий нет, то вторичный таунсендовский разряд переходит в слоистый тлеющий разряд или дугу.
Сказанное выше делает более понятным основные свойства таунсендовского разряда. Пока освобождение электронов происходит только в газе, самостоятельный разряд еще не может развиться. При умеренных потенциалах электродов все электроны собираются на аноде, и в некоторых пределах ток почти не зависит от приложенного напряжения. Если же напряжение возрастает далее, ток также начинает расти - сначала медленно, но затем с увеличивающейся скоростью. Этот рост тока является следствием суммарного действия двух процессов: ионизации молекул газа электронами в объеме и эмиссии вторичных электронов с катода под действием бомбардировки положительными ионами.
Самостоятельный лавинный рауряд с очень малой силой тока, обусловленной очень большим сопротивлением во внешней цепи, называют таунсендовским разрядом, руководствуясь тем, что в этом разряде искажением поля пространственными зарядами можно пренебречь.
Круг явлений, которые можно причислить к классу самостоятельных разрядов, очень широк. Сюда входят таунсендовские разряды, тлеющие разряды, дуги. Кроме того, имеются некоторые особые виды разрядов, такие, как искровой, который по существу представляют собой кратковременную дугу.
Таунсендовским разрядом называется такая форма разряда, при которой сила тока разряда настолько мала, что искажением поля, происходящим от пространственных зарядов, практически можно пренебречь. От тихого несамостоятельного разряда таунсендовский разряд отличается тем, что в нем имеют место ионизация газа соударениями электронов и развитие электронных лавин. От дальнейших стадий самостоятельного разряда таунсендовский разряд отличается тем, что благодаря малой плотности тока в нем можно пренебречь искажением поля пространственными зарядами. Постепенно развиваясь, разряд переходит из одной стадии в другую, из таунсендовского в тлеющий, из тлеющего в дуговой. Какой вид разряда устанавливается в стационарном состоянии, зависит, согласно рассмотренным в предыдущей главе внешним условиям устойчивости разряда, главным образом от сопротивления, введенного во внешнюю цепь.
В результате выполнения условий самоподдержания в катодном слое отпадает необходимость поддержания больших электрических полей во всем межэлектродном зазоре. Таким образом, возрастание тока в таунсендовском разряде приводит к резкому переходу разряда в новую форму, называемую тлеющим разрядом. Он состоит из обеспечивающей самоподдержание тока узкой прикатоднои области повышенного поля, узкой и слабо влияющей на протекание тока области отрицательного объемного разряда вблизи анода и замыкающей основную часть разрядного промежутка области однородной в направлении тока квазинейтральной плазмы, называемой положительным столбом. Изменение длины разрядного промежутка при сохранении тока разряда сопровождается изменением длины положительного столба и сохранением структуры и значения полей в приэлектродных зонах.
Зависимость напряжения на электродах при разных формах разряда газе.
Поэтому во многих случаях самостоятельного разряда ( однако не во всех) вольт-амперная характеристика бывает падающей. В качестве примера на рис. 7 схематически показана функция vf ( i) при переходе таунсендовского разряда в тлеющий и тлеющего в дуговой.
Распределение потенциала и расположение пространственных зарядов в катодных частях тлеющего разряда, а также результаты специальных опытов по воздействию магнитного поля на электроны в катодных частях разряда ( например, описанный в главе XIV Опыт теней) приводят к заключению, что при тлеющем, а также при несамостоятельном таунсендовском разряде происходит усиленная эмиссия электронов с катода при температуре последнего, явно недостаточной для сколько-нибудь заметной термоэлектронной эмиссии. Одним из основных элементарных процессов эмиссии электронов с катода в этом случае является эмиссия электронов под действием ударяющихся о катод положительных ионов.
Это распределение потенциала обусловлено типичным для тлеющего разряда расположением пространственных зарядов. От таунсендовского разряда тлеющий разряд отличается тем, что поле в трубке обусловлено пространственными зарядами; от дугового разряда - существованием большого катодного падения потенциала и тем, что причиной выделения электронов из катода являются удары положительных ионов о катод, а также фотоэффект под действием излучения самого разряда, тогда как в дуговом разряде этой причиной является термоэлектронная или автоэлектронная эмиссия катода.
Таунсендовским разрядом называется такая форма разряда, при которой сила тока разряда настолько мала, что искажением поля, происходящим от пространственных зарядов, практически можно пренебречь. От тихого несамостоятельного разряда таунсендовский разряд отличается тем, что в нем имеют место ионизация газа соударениями электронов и развитие электронных лавин. От дальнейших стадий самостоятельного разряда таунсендовский разряд отличается тем, что благодаря малой плотности тока в нем можно пренебречь искажением поля пространственными зарядами. Постепенно развиваясь, разряд переходит из одной стадии в другую, из таунсендовского в тлеющий, из тлеющего в дуговой. Какой вид разряда устанавливается в стационарном состоянии, зависит, согласно рассмотренным в предыдущей главе внешним условиям устойчивости разряда, главным образом от сопротивления, введенного во внешнюю цепь.
Не совсем ясно, как они работают, но их детектор определенно функционирует. По-видимому, аргон очень необычный газ, и если давление понизить, но не в слишком большой степени, то возникает стабильный таунсендовский разряд при достаточно высоком напряжении, и повышение температуры имеет тот же эффект, что и понижение давления. Возможно, что подобный механизм лежит в основе работы детектора Хаати, который функционирует только при высоких температурах.
Характеристика газового разряда. ( Напряжение в линейном, а сила тока - в логарифмическом масштабе. Тип разряда, возникающего между двумя электродами, зависит от ряда факторов: от давлений газов, от приложенного напряжения, от конфигурации электродов, которая влияет на длину разрядного пути и плотность разрядного тока. На рис. 3 - 11 приведена вольт-амперная характеристика разряда между двумя плоскими электродами в газе при давлении от 13 3 до 0 133 Па. При достижении определенного значения напряжения ( пробивного) наступает резкий пробой газового промежутка. В этой области, известной под названием области таунсендовского разряда, при постоянном напряжении между электродами ток может увеличиваться. При дальнейшем увеличении тока достигается вторая область с постоянным напряжением разряда, известная под названием нормального тлеющего разряда. Если сила тока превосходит определенное значение, то по мере дальнейшего увеличения тока напряжение между электродамп растет, наступает аномальный тлеющий разряд.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11