Газовый разряд

Любой газовый разряд может быть самостоятельным и несамостоятельным, прекращающимся при устранении внешнего источника ионизации. [c.36]

При малых токах (меньше 30 А) это движение вызывается подъемными силами, возникаюш,ими из-за того, что плотность горячей плазмы меньше плотности окружающей атмосферы. Дуги, в которых характер движения газа определяется свободной конвекцией, относятся к слаботочным дугам. В этой связи интересно отметить, что само название дуга произошло от той формы, которую принимает газовый разряд низкой интенсивности между горизонтальными электродами под влиянием подъемных сил. [c.76]

Применительно к газовому разряду вектор элементарной силы F, действующей на каждую частицу зарядом q, движущуюся со скоростью о, будет определяться векторным произведением [c.79]

Дуга под флюсом отличается от свободной (открытой)сварочной дуги в первую очередь тем, что газовый разряд происходит в изолированном расплавленным шлаком пространстве. Наличие газового пузыря обусловливает повышение давление в нем, например около 3 кПа при токе порядка 500 А. [c.95]

Наибольшую мощность и к.п.д. имеют газовые лазеры, генерирующие колебания на молекулярных переходах. Типичный представитель этой группы — лазер на углекислом газе. Молекула СО2 возбуждается электронными ударами в газовом разряде, причем для увеличения мощности к СО2 добавляют молекулярный азот N2. Выходная мощность возрастает благодаря резонансной передаче энергии от возбужденных молекул N2 молекулам СО2. Отношение парциальных давлений СО2 и N2 обычно выбирается в пределах 1 1...1 5 при суммарном рабочем давлении в несколько сотен паскалей. [c.122]

При выводе этого уравнения не учтены малые параметры — индуктивность контура и инертность газового разряда. Сила тока i через неоновую лампу определяется напряжением и и статической характеристикой i = ф (и). [c.232]

Для того чтобы выяснить возможность описания процесса в рассматриваемой вырожденной динамической системе с помощью уравнения (6.19), рассмотрим схему, представленную на рис. 6.14, в которой малые параметры (индуктивность контура и инерционность газового разряда) учтены малой индуктивностью L. [c.232]

Оптрон — оптоэлектронный прибор, в котором передача или накопление сигналов обусловлено как световыми, так и электронными процессами состоит из преобразователей световой энергии в электрическую (фоторезистора или фотодиода) и электрической энергии в световую (лампы накаливания, лампы газового разряда, светодиода) между преобразователями осуществляется электрическая, оптическая или комбинированная связь может использоваться как элемент усилительных, логических и других устройств [81. [c.149]

Электрическая дуга. Если сила тока в самостоятельном газовом разряде очень велика, то удары положительных ионов и [c.171]

Каждая такая спектральная линия не представляет собой, однако, излучения строго определенной длины волны, а является, как уже не раз упоминалось, излучением в очень узком спектральном участке, в котором энергия распределена так, что интенсивность быстро падает от центра к краям. Измерение ширины спектральной линии (см. 158) показывает, что в излучении разреженного газа величина этого участка нередко ограничена сотыми и даже тысячными долями ангстрема. Однако условия возбуждения могут заметно влиять и на эту величину, равно как и на положение центра (максимума) спектральной линии. Внешнее электрическое (или магнитное) поле вызывает расширение (или даже расщепление) спектральной линии, а такие внешние поля (особенно электрические) могут в условиях газового разряда обусловливаться высокой концентрацией ионов в разряде и достигать заметной величины столкновение светящегося атома с соседними во время процесса излучения также ведет к уширению линии й тому же ведет и самый факт теплового движения атома вследствие эффекта Допплера. В специальных условиях, например при мощных разрядах, сопровождающихся сильной ионизацией, или при большой плотности газа эти искажения могут достигать значительной величины. Однако [c.712]

Для источников света, традиционных в оптической области спектра, характерна некогерентность излучения, а именно, излучение источника в целом слагается из некогерентных между собой потоков, испускаемых микроскопическими элементами источника, — атомами, молекулами, ионами, свободными электронами. Примерами некогерентного излучения могут служить свечение газового разряда, тепловое излучение искусственных и естественных источников, люминесценция при различных способах ее возбуждения и т. д. [c.769]

Инверсную заселенность уровней можно образовать в газовом разряде при помощи некоторых химических реакций, оптического возбуждения и т. д. О нескольких способах создания активной среды будет сказано ниже ). [c.775]

Подавляющее большинство современных. источников света основано на превращении электрической энергии в оптическое излучение. По принципу действия их можно разделить на две группы электрические лампы накаливания и лампы газового разряда (газоразрядные лампы). Это наиболее распространенные электрические источники света. [c.147]

Помимо освещения источники оптического излучения находят широкое применение в народном хозяйстве. Газовый разряд может давать излучение с линейчатым спектром, характерным для каждого газа или пара, в котором происходит разряд. Подбирая соответствующие наполнения и условия разряда, удается создавать высокоэффективные источники излучения в любой части не только видимого, но и ультрафиолетового и инфракрасного спектров. [c.155]

Одним из наиболее распространенных ионных лазеров является аргоновый лазер. Условия его возбуждения характерны для ионных лазеров, в которых верхний лазерный уровень заселяется благодаря двум последовательным столкновениям атомов аргона с электронами в электрическом разряде. При первом столкновении образуются ионы из нейтральных атомов, а при втором происходит возбуждение этих ионов, т. е. накачка представляет собой двухступенчатый процесс. Для того чтобы ионный лазер действовал эффективно, плазма газового разряда должна быть высокоионизированной. Такая плазма создается при использовании сильноточного дугового разряда. Газоразрядная трубка имеет малый диаметр (1—10 мм), что позволяет получать большие плотности тока в разряде (порядка сотен ампер на 1 см ). [c.290]

Электролюминесценция — люминесценция, возбуждаемая электрическим полем. Возбуждение центров люминесценции происходит в данном случае в результате возникновения в люминофоре электрического разряда. В качестве примера отметим свечение газового разряда в газоразрядных трубках, а также свечение слоя твердого люминофора, находящегося между двумя параллельными пластинками-электродами, к которым приложено электрическое напряжение. Свечение твердых веществ в электрическом поле впервые наблюдал О. В. Лосев в 1923 г. на карбиде кремния (Si ). [c.185]

Атомы и ионы, находящиеся в свободном состоянии, испускают характерные линейчатые спектры, состоящие из большого числа дискретных спектральных линий. Условия для возбуждения таких спектров создаются во многих источниках света, в которых вещество находится в достаточно разреженном (газообразном или парообразном) состоянии, например в пламенах, электрической дуге или искре, а также в различных видах газового разряда. [c.50]

Молекулярные спектры можно обнаружить в свечении различных видов газового разряда. Наблюдаемые с помощью приборов с небольшой дисперсией, они имеют вид полос, с одной стороны ограниченных резким краем — кантом, а с другой стороны постепенно ослабевающих до нуля. Этот постепенный спад интенсивности называют оттенением полосы. В зависимости от его расположения со стороны длинных или коротких волн различают красное или фиолетовое оттенения. Иногда полосы имеют несколько кантов, в некоторых случаях канты совсем отсутствуют. Приборами с большой разрешающей силой большинство полос разделяется на отдельные линии, расстояние между которыми постепенно увеличивается по мере удаления от канта. Полосы, обладающие рядом общих свойств одновременное появление, расположение в определенной части спектра, одинаковое оттенение, одинаковое число кантов, — объединяются в системы полос. [c.242]

Активной средой гелий-неонового лазера является смесь газов Не и Не при полном давлении 130 Па. Парциальное давление Не берется в несколько раз больше, чем давление Пе. Генерация осуществляется на спектральных переходах Ые. Гелий используется для создания инверсной населенности уровней Ые (см. стр. 303). Для возбуждения среды применяется газовый разряд. [c.302]

Такое состояние вещества встречается в звездах, в ионосфере Земли, при газовом разряде, в газах, нагретых до очень высокой температуры, в пламени, при взрывах и т. д. [c.215]

Большая часть наших знаний о плазме получена из исследований газового разряда. В настоящее время интерес к изучению плазмы резко возрос в связи с проблемой энергетического использования термоядерных реакций синтеза легких ядер, а также в связи с использованием плазмы в качестве пара (рабочего вещества) в МГД-генераторах. При большой температуре газа, когда он находится в. состоянии плазмы и частицы движутся с большими скоростями, становятся возможными преодоление кулоновского потенциального барьера при столкновениях атомных ядер и их синтез. Практически особо важное значение представляет возбуждение термоядерных реакций в дейтерии, так как в этом случае такие реакции должны идти при относительно меньших температурах (Г 10 К). Горение ядер дейтерия в результате их синтеза в а-частицы приводит к выделению большой энергии. [c.215]

В однородном поле пробой наступает практически мгновенно по достижении определенного напряжения Unp. Между электродами возникает искра, которая при достаточной мощности источника напряжения может перейти в электрическую дугу. Для газов установлен закон Пашена при неизменной температуре пробивное напряжение газа зависит от произведения его давления р на расстояние d между электродами Un-p = f(pd). На рис. 23.1 эта зависимость представлена для воздуха и водорода. Для каждого газа характерно существование минимального значения пробивного напряжения при определенном значении pd (для воздуха 327 В при pd = 665 Па-мм). Минимальное пробивное напряжение некоторых других газов. В аргон 195 водород 280 углекислый газ 420. Если иметь в виду пробой на переменном напряжении, то приведенные данные относятся к амплитудным значениям. Как видно из рис. 23.1, при давлении, близком к нормальному (0,1 МПа), и реальных межэлектродных расстояниях произведение pd таково, что рабочая точка для воздуха находится на правой ветви кривой Пашена. Поэтому с увеличением р или d t/np растет, а при уменьшении их — снижается. Левая ветвь соответствует разреженным газам, так как меж-электродные расстояния порядка 0,001 мм при атмосферном давлении на практике не применяются. Для повышения Unp газовых промежутков используют как повышение давления (обычно до 1,5 МПа), так и глубокое разрежение газа (вакуум). При значительном снижении давления газа (левая ветвь кривой Пашена) Unp растет из-за затруднения образования газового разряда вследствие малой вероятности столкновения заряженных частиц с молекулами. Но рост не беспределен при давлениях порядка 10 —10- Па (10- —10— мм рт. ст.) газовый разряд переходит в вакуумный. Вакуумный же пробой обусловлен процессами на электродах, и поэтому Unp в вакууме зависит от материала и состояния поверхности электродов [13, 14]. [c.545]

Описанные выше собственные колебания молекулы СО2 используются в газовом лазере на углекислом газе. Упрощенная схема энергетических уровней молекул СОа и азота Na, входящих в состав газовой смеси лазера, приведена на рис. 8.4. Электронный поток газового разряда возбуждает с большой эффективностью колебания, соответствующие наинизшему уровню молекул азота Еу. Частота этих колебаний близка к частоте соа антисимметричных колебаний молекулы Oj. В результате неупругого столкновения молекул Na и СОа происходит возбуждение антисимметричного колебания СОа и молекула переходит на энергетический уровень а- Этот уровень метастабилен. С него возможны переходы на более низкий возбужденный уровень симметричного колебания 3 и второй возбужденный уровень деформационного колебания 4. Уровни 3 и 4 близки, между ними в результате неупругого взаимодействия молекул существует сильная связь. Деформационные колебания молекулы СО легко передают свою [c.293]

Газоразрядные счетчики делятся на пропорциональные и счетчики Гейгера — Мюллера. В пропорциональном счетчике газовый разряд несамостоятельный, т. е. такой, который гаснет при прекращении внешней ионизации. В счетчике Гейгера—Мюллера, напротив, разряд самостоятельный, т. е. такой, который, возникнув, будет существовать и без внешней ионизации, если не принять специальных мер для его гашения. [c.495]

Известно, что для описания энергетического состояния свободных электронов в газовом разряде и в других случаях используется классическая функция распределения Максвелла - Больцмана. На рис. 3.6 эта функция показана при [c.53]

Введение в физику газового разряда/Под ред. В.В. Пластилина. Иркутск Иркутский Государственный университет, 1972. [c.118]

Газовый разряд может быть неустойчивым (например, искровым) и устойчивым. Последний можно классифицировать по внешнему виду темновой, тлеющий, в том числе коронный, и дуговой разряды. Например, если в длинной цилиндрической стеклянной трубке, заполненной газом при давлении около 100 Па, медленно повышать разность потенциалов между катодом и анодом, то приборы фиксируют наличие тока начиная с Ю ... 10 А. Он появляется вследствие ионизации в объеме газа, на стенках и электродах, вызываемой космическими лучами. С помощью ограничивающего сопротивления можно получить все три формы разряда (рис. 2.5). Темновой разряд переходит в тлеющий, который отличается уже заметным свечением, используемым в газосветных трубках. При этом катодное падение [c.36]

Для газового разряда сопротивление не является постоянным (R ф onst), так как число заряженных частиц в нем зависит от интенсивности ионизации и, в частности, от тока. Поэтому электрический ток в газах не подчиняется закону Ома и вольтам-перная характеристика разряда для газов является обычно нелинейной. [c.38]

Инверсная заселенность уровней. Как увидим в дальнейшем, систему, энергетические уровни которой удовлетворяют определенным условиям, можно перевести в состояние с инверсной населенностью уровней. Процесс перевода системы в инверсное состояние называется накачкой. Накачку можно осуществить оптическими, электрическими и другими способами. При оптической накачке атомы, поглощая излучение, переходят в возбужденное состояние. При электрической накачке (например, в газообразной среде) атол ы переходят в возбужденное состояние благодаря неупругим столкновениям атомов с электронами в газовом разряде. В этой связи следует еще раз отметить идею В. А. Фабриканта, выдвинутую в 1939 г., сущность которой заключалась в том, чтобы с помощью спеи,иальных молекулярных примесей избирательно исключить некоторые нижние энергетические состояния, в результате чего осуществилась бы инверсная заселенность. [c.382]

Фотоэлемент ионный — ионный мектровакуумный прибор темного разряда, в которон освобожденные ва фотокатода под действием лучистой анергии электроны перемещаются в разреженном инертном газе к аноду, вызывая ионизацию атомов газа это несколько увеличивает чувствительность фотоэлемента нз за инерционности процессов возникновения и прекращения газового разряда ионный фотоэлемент применяют только при колебаниях интенсивности лучистого потока с частотой ве более нескольких килогерц световая характеристика нелинейна [4 ]. [c.164]

В этот период в СССР, США, Англии проводятся крупные исследования в области управляемых термоядерных реакций синтеза легких атомных ядер. В частности, советскими физиками под руководством Л. А. Арцимовича и М. А. Леонтовича проводились работы по созданию контролируемой термоядерной реакции синтеза в мощном газовом разряде. При этом встретился ряд серьезных трудностей, и проблема остается пока нерешенной. [c.14]

Соотношение (211.2) означает, очевидно, равенство числа актов возбуждения (Ш ) и числа актов ухода из состояния / (Л ,/т,) за единицу времени. Величина Wi зависит от особенностей того способа, которым осуществляется возбуждение атома. Это может быть столкновение атома с электроном в газовом разряде, сопровождающееся передачей энергии поступательного движения внутренним степеням свободы атома, либо приобретение энергии атомом при диссоциации молекулы, либо химическая реакция, продукты которой оказываются в возбужденном состоянии, и т. д. С некоторыми способами возбуждения мы познакомимся позже (см. 212 и гл. XXXIX и ХЕ). В данном же параграфе заселенности также предполагаются заданными известными величинами. [c.731]

Объединение электричества и магнетизма. Уже в 1801 г. было установлено, что при прохождении электрического тока через застворы солей на электродах происходит выделение вещества рис. 14). Это явление было названо электролизом, и его исследование сыграло очень важную роль в установлении дискретной природы электричества. Изучая явления газового разряда, русский ученый В. В. Петров в 1802 г. открывает электрическую дугу. В 1820 г. датский физик X. Эрстед обнаружил, что электричество и магнетизм связаны друг с другом. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенного вблизи проводника. Впервые два до сих пор изучавшихся раздельно физических явления связываются друг с другом. Француз [c.96]

Светотехнические применения. Прежде всего отметим газосветные лампы, в которых используется электрический разряд в газовой смеси. Образующиеся в разряде быстрые электроны возбуждают при столкновениях атомы или ионы газовой смеси, играюш,ие роль центров люминесценции свечение газосветных ламп — это свечение электролюминесценции. Газосветные лампы применяют для декоративного освещения, в светящихся рекламах, а также для различных научно-технических и медицинских целей. Лампы с неоновым наполнением дают оранжевое свечение, наполненные гелием — желтое свечение, наполненные аргоном— синее свечение. Газовый разряд в парах ртути порождает ультрафиолетовое излучение (с длинами волн 0,18 и 0,25 мкм), оказывающее сильное биологическое действие оно используется, например, для уничтожения бактерий, для загара. [c.197]

В настоящее время пленки гидрогенизированного аморфного кремния в основном получают разложением силана в плазме тлеющего разряда. Подложки, на которые необходимо нанести пленки гидрогенизированного аморфного кремния, размещают в рабочей камере и пропускают через нее со скоростью от 0,1 до 30 см /мин смесь газообразного силана с водородом, возбуждая и поддерживая с помощью электромагнитного поля тлеющий газовый разряд. Разложение молекул силана на атомы водорода и кремния, осаждаемые на подложки, происходит в плазме тлеющего разряда. В зависимости от способа возбуждения тлеющего разряда различают несколько типов установок нанесения пленок аморфного кремния. [c.15]

Твердые вещества имеют широкие полосы поглощения и для накачки целесообразно использовать газоразрядные лампы с широким спектром излучения. Газообразные вещества имеют относительно узкие и весьма интенсивные линии поглощения и возбуждаются нередко с помощью газового разряда в самой активной среде, — т. е. в газе. Для газовой смеси удается получить высокую инверсию населенности при определенном режиме газового разряда. К таким средам относятся смеси гелия и неона, гелия и ксенона, неона и кислорода, аргона и кислорода и др. Обычно газовая среда состоит из двух газов, в которой активным является один из газов, а второй лишь используется для не-, редачи энергии накачки к частицам активного газа например, в ге-лийнеоновом ОКГ в состав смеси входит гелий Не и неон Ne в соотношении 10 I давление составляет 1 мм рт. ст. Источником стимулированного излучения служат атомы неона. Возбуждение достигается либо с помощью высокочастотного генератора, либо с помощью тлеющего разряда в трубке при высоком постоянном напряжении. Возбужденные атомы гелия с большим временем жизни, 1000 мксек, передают при столкновениях свою энергию атомам неона. В смеси азота с углекислым газом излучательные переходы совершаются между уровнями молекул СОз, а возбужденные атомы азота лишь передают свою энергию углекислому газу. В генераторах на аргоне генерация возникает при дуговом разряде в аргоне. Возможно использование и других газов. — [c.223]

Попенова и Фример [34] травили металлы в газовом разряде. Они применяли для большинства высокоплавящихся металлов неон при вакууме 0,1 мм рт. ст., напряжение и сила тока составляли соответственно 5 кВ и 5 мА. Авторы показали на микрофотографиях, полученных на оптическом и электронном микроскопах, протравленные таким способом поверхности двух сталей с зернистым и пластинчатым перлитом. [c.23]

В работе [45] представлены цветные структуры,, полученные вакуумным окислением различных материалов урановых и циркониевых листов, никеля (99,8%), меди, стали (25,13% Сг), циркониевониобиевых сплавов и т. д. Перед началом окисления в камере создают вакуум 10 мм рт. ст. Затем ее тщательно промывают аргоном и при давлении 8-10 мм рт. ст. производят газовый разряд при напряжении 5 кВ и плотности тока 0,2—0,5 мА/см . Аргоно-дуговую бомбардировку продолжают 3—5 мин. При катодном глубоком травлении ионный об- [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...