ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая характеристика дугового разряда из "Катодные процессы ртутной дуги и вопросы ее устойчивости " В дальнейшем нас будут интересовать преимущественно данные, относящиеся к дуге ииЗ(Кого давления с холодным катодом, для чего имеются следующие основания. Названный тип дуги получил необычайно широкое распространение в форме ртутной дуги в преобразовательной технике. С точки зрения физических процессов, происходящих у катода, этот тип дуги представляет собой самостоятельную, хорошо отграниченную область явлений, составляющих до настоящего времени сплошную цепь загадок. В отличие от дуги высокого давления в дуге низкого давления условия опыта приобретают сравнительно простой характер, так как разряд происходит лишь в парах металла катода, без участия посторонней среды. Тем не менее и в этих условиях дуга оказывается достаточно сложным объектом исследования. По своей структуре дуга низкого давления представляет собой соединение двух областей, резко различающихся как по внешнему виду, так и по той роли, которую они выполняют в разряде. Одна из них тесно прижата к катоду и имеет вид ярко светящегося пятна, совершающего в обычных условиях быстрое беспорядочное перемещение по катоду. Такая форма катодной области дуги способствовала тому, что за ней прочно утвердилось название катодного пятна. Другая часть разряда занимает большую часть пространства между катодом и анодом и имеет вид не очень яркого диффузного свечения, распространяющегося обычно на все сечение трубки с разреженным газом или парами металла. Это так называемый положительный столб, играющий роль простого газового про1водника, соединяющего катодное пятно с анодом. Вспомогательная роль положительного столба отчетливо обнаруживается в том, что при уменьшении расстояния между катодом и анодом приблизительно до 3 см или менее того эта часть разряда исчезает, тогда как катодное пятно на холодном катоде остается при любых условиях, пока существует дуговой разряд. При ближайшем рассмотрении оказывается, что катодное пятно способно распадаться на ряд автономных пятен, количество которых увеличивается с ростом тока. Замечательным свойством дуги является то, что в пределах этих пятен локализуется практически весь поток заряженных частиц, пересекающих поверхность катода дуги. Концентрация энергии поля и частиц на чрезвычайно малых участках поверхности катода должна приводить к мгновенному вскипанию металла в районе каждого катодного пятна, что представляет собой один из основных процессов, необходимых для поддержания дуги низкого давления. [c.11] Из сказанного вытекает с очевидностью, что все своеобразие явлений дуги связано с процессами, происходящими в малой критической области разряда у катода, которую принято называть катодным пятном. Действительно, именно процессы в области катодного пятна обусловливают различие между дугой и другими формами разряда, тогда как положительный столб дуги в принципиальном отношении может ничем не отличаться от аналогичной части тлеющего разряда. Таки.м образом, и.ме-ются основания считать, что проблема изучения дуги, ее механизма и наиболее характерных особенностей сводится к исследованию катодного пятна. Это обстоятельство оправдывает исключительное внимание, уделяемое ниже катодным явлениям дуги. [c.12] Прежде чем мы перейдем к обзору работ в указанной области, полезно несколько уточнить понятие като Дного пятна, а также наметить разграничение между дуговым и искровым разрядами. Первоначально термино.м катодное пятно обозначался ярко светящийся участок катода угольной дуги, обладающий весьма высокой температурой. Впоследствии этот термин стали применять к ртутной и другим металлическим дугам. Так как в этом случае наиболее яркой частью разряда является отрицательное свечение, в применении к металлическим дугам данный термин, очевидно, должен был относиться именно к названной части разряда. В отличие от этого некоторые авторы под катодным пятном подразумевают часть поверхности самого катода, занятую разрядом. Ниже термином катодное пятно будет обозначаться совокупность катодных частей разряда, включая сам активный поверхностный участок катода, область катодного падения и примыкающее к нему яркое отрицательное свечение. Включение сюда поверхностного слоя катода на его активном участке оправдывается тем, что явления разряда, безусловно, начинаются уже в пределах этой части катода. Как указывал Лёб [Л. 2], вследствие выделения на малых участках катода больших мгновенных количеств энергии поверхностный слой металла на этих участках должен находиться в необычном для земных условий состоянии пара с высокой плотностью частиц. Возможно, что известная доля этих частиц находится уже в ионизированном состоянии. В таком случае естественно рассматривать эту поверхностную область катода как существенную часть разряда. [c.12] Вернуться к основной статье