ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Переход тлеющего разряда в дугу. Переход термоэлектронной дуги в дугу холодного типа из "Катодные процессы ртутной дуги и вопросы ее устойчивости " Переходя к пробою газовых промежутков, следует указать прежде всего основные проблемы, возникшие в этой области перед физиками. В свое время Пашеном был сформулирован закон Л. 104], устанавливаюш,ий, что напряжение пробоя газа Uz является фунцией произведения давления газа р на расстояние между электродами da. В основу закона было положено представление о том, что ионизационные процессы в газе зависят лишь от средней энергии частиц, которая в свою очередь определяется величиной отношения градиента поля в газе к давлению. [c.46] В дальнейшем в процессе исследований пробоя в газах были обнаружены отступления от закона Пашена, выражавшиеся в непредусмотренной законом зависимости пробивного напряжения от каждой из переменных р и da в области высоких давлений (Л. 105—107] и малых расстояний (Л. 55]. Наблюдаемое в действительности напряжение пробоя оказывалось значительно меньше ожидаемого, особенно при малых расстояниях, когда этот эффект совершенно изменяет характер зависимости напряжения от расстояния. Очевидно, при отмеченных условиях вступает в действие какой-то неучтенный источник электронов. Джермер и Хоуорт Л. 54 и 55] предположили, что причиной резкого снижения пробивного напряжения при малых расстояниях между электродами является автоэлектронная эмиссия из малых неоднородностей металла катода. Они считали, что возникающие таким путем электроны посредством ионизации газа в промежутке способны создать объемный заряд, заметно усиливающий электрическое поле у катода. Так как напряженность входит в показатель степени в формуле Фаулера — Нордгейма, это увеличение поля должно вызвать в свою очередь значительное увеличение автоэлектронного тока, что приведет к пробою промежутка при сравнительно низком напряжении. Эта теория была затем развита количественно в работе [Л. 108] и ее экспериментальная проверка для случая пробоя промежутка в воздухе дала удовлетворительные результаты. [c.46] Вопрос о возникновении холодной дуги путем перехода в эту форму разряда из других его форм может иметь особенно большое значение при решении задачи о механизме эмиссии холодного катода. [c.47] Что касается перехода от тлеющего разряда к термоэлектронной дуге, то этот тин перехода исследовался в работах [Л. 109—114] н рассмотрен теоретически Энгелем и Штенбеком [Л. 115]. Создавшаяся в результате этих исследований картина перехода вполне ясна. С увеличением тока и переходом тлею-шего разряда в аномальную форму с повышенным катодным падением увеличивается выделяемая на катоде энергия. Если при этом температура катода достигает значений, при которых начинает играть заметную роль термоэлектронная эмиссия, напряжение горения разряда начинает снижаться. Дальнейшее увеличение тока сопровождается повышением температуры катода и резким увеличением роли термоэлектронного тока. В результате этого процесса напряжение снижается до значений, характерных для дугового разряда. Весь постепенный переход от тлеющего разряда к термоэлектронной дуге был детально прослежен на опыте и описан количественно теоретически [Л. ИЗ и 115], вследствие чего вопрос о механизме такого перехода может считаться решенным. [c.47] С несколько иной точки зрения проблема перехода из одной формы разряда в другую была рассмотрена Бауэром [Л. 118], поставившим своей целью исследовать явления в переходной области между тлеющим разрядом и дугой, включая переход от термоэлектронной к холодной дуге. Эту область переходных явлений можно изобразить схематически в виде треугольника, в одной из вершин которого лежит тлеющий разряд, в другой — термоэлектронная дуга, а в третьей — холодная дуга. Опираясь на уравнение, выведенное в работе Морфи и Гуда [Л. 119] для электронной эмиссии металлов под совместным действием электрического поля и высокой температуры, автор смог вывести вольт-амперные характеристики дуги с вольфрамовыми электродами и сравнить их с экспериментальными кривыми. Им были определены также значения плотности тока для различных давлений и токов. При низких давлениях среды (ксенон) наблюдались явления, типичные для перехода тлеющего разряда в термоэлектронную дугу, а при высоких (20 ат и выше) — явления перехода к холодной дуге. Автор описал качественно механизм контракции разряда при переходе дуги, в котором важнейшая роль отведена резкой зависимости величины автоэлектронного тока от напряженности поля. Результаты работы хорошо объясняют ранее выполненные наблюдения над дугами с катодным пятном и без пятна и их взаимный переход [Л. 120]. [c.48] Вернуться к основной статье