Плазма газоразрядная

Диапазон изменений параметров плазмы газового разряда чрезвычайно велик. В плазме газоразрядных лазеров концентрация электронов изменяется от 10 до 10 ...10 см , температура нейтральных атомов от сотен до тысяч К и, наконец, средняя энергия электронов — от долей до десятков эВ. [c.76]

В этом случае в цепочку положительной обратной связи включены процессы нагрева и ионизации газа. Приведенные примеры характерны для плазмы газоразрядных лазеров, но не исчерпывают огромного количества других возможных механизмов развития неустойчивости, с которыми при желании можно ознакомиться в цитируемой литературе. [c.87]

Для выяснения природы образования плазмы были проведены одновременно спектроскопические исследования плазмы внутри плазменного генератора, вне его на некотором удалении от кольцевого электрода и в области отражения с торца трубки. Качественный анализ интегральных во времени спектров испускания показал, что состав плазмы как внутри плазменного генератора, так и вне его существенно не различается. На этом основании можно сделать вывод, что происхождение плазмы связано с разрядом, а не с ударными волнами. Из собственно разрядной плазмы следует выделить плазму эрозионного типа, обусловленную эрозией электродов при разряде и стенок разрядной камеры и трубки при взаимодействии с плазмой. Газоразрядная плазма в нащих условиях не обнаруживалась (рабочий газ—воздух). Ударно нагретая плазма также не была найдена, видимо, вследствие очень слабого свечения. [c.267]

Интерференционная картина плазмы газоразрядной трубки [c.182]

В случае свечения газоразрядной плазмы низкого давления проявляется хаотическое тепловое движение атомов. Из-за эффекта Доплера (см. 7.3) излучение каждого из них следует характеризовать своей частотой. [c.188]

Ед, Е , i, атом неона имеет еще 28 состояний с энергиями, меньшими д, но они для нас несущественны и на рис. 40.11 не указаны. В результате столкновений с электронами газоразрядной плазмы часть атомов возбуждается, [c.793]

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]

Плазма — это уникальное рабочее тело качественно новой энергетической техники. Она может быть и низкотемпературной (до 10 К), и высокотемпературной (более 10 К). Низкотемпературная плазма используется в магнитогидродинамических (МГД) генераторах и термоэлектронных преобразователях (ТЭП), а высокотемпературная плазма -в термоядерных энергетических установках. Плазма применяется также в лазерах в качестве активной среды (например, в газоразрядных лазерах) или источника возбуждения лазерной активной среды (электронная накачка). [c.280]

Вместе с тем потребность в книге, посвященной атомным спектрам, существует и в наши дни. По-прежнему знание спектров необходимо и физику, занимающемуся строением атомов или свойствами газоразрядной плазмы, и специалисту-практику, работающему в области применения спектрального анализа или создания газосветных ламп. Астрофизик определяет по спектру звезды или туманности происходящие в них процессы. Химику знание спектров дает возможность проследить расположение внешних электронов в атомах и тем самым подвести физический фундамент под периодическую систему Менделеева. Со спектрами встречается и геофизик, наблюдающий свечение верхних слоев земной атмосферы. [c.7]

Рассмотрим роль эффективных сечений при возбуждении спектральных линий в газоразрядной плазме. [c.432]

Как известно, в газоразрядной плазме скорости электронов могут быть распределены по закону Максвелла, соответствующему температуре более высокой, чем температура атомарного газа. Эта температура, носящая название электронной температуры, может достигать многих десятков тысяч градусов. Возбуждение атомов в такой плазме происходит преимущественно за счет столкновений с электронами. Число возбуждающих ударов, согласно формуле (11), запишем в виде [c.432]

При излучении резонансной линии в газоразрядной плазме низкого давления при небольших плотностях электрического тока можно пренебречь всеми процессами, кроме прямых возбуждений и спонтанных переходов. Тогда [c.436]

Однако при больших значениях в формуле (1) нельзя считать постоянным, так как существенную роль начинает играть ионизация атомов (ср. 77), Однако в обычной газоразрядной плазме при относительно небольших плотностях разрядного тока и. следовательно, величина т порядка или меньше единицы. Именно такие случаи мы будем рассматривать в дальнейшем. При этом Nq приблизительно постоянно и в соответствии с формулой (6> зависимость интенсивности линии /jg от электронной температуры определяется видом функции Ф (tJ, [c.440]

По формуле (6) при прямых возбуждениях интенсивность резонансной линии пропорциональна концентрации электронов и зависит от электронной температуры Т . В газоразрядной плазме в положительном столбе при возрастании плотности разрядного тока i обычно происходит возрастание Л/ и спад Т . При этом концентрация электронов растет либо линейно с разрядным током, либо несколько быстрее. Спад же электронной температуры происходит медленно, так что в определенном интервале плотностей разрядного тока можно приближенно считать ее постоянной. Тогда интенсивность линии должна расти линейно с концентрацией электронов [c.441]

В газоразрядной плазме при небольших давлениях газа и небольших плотностях разрядного тока концентрация электронов Ng, а также концентрация возбужденных атомов Л/ растут приблизительно пропорционально плотности тока i. Тогда из формулы (10) следует [c.442]

Для обычной газоразрядной плазмы рассмотренная простая схема движения ионов недостаточна необходимо наряду с переносным движением ионов принять во внимание их тепловое движение. Вид контура спектральной линии при учете как теплового, так и переносного движения теоретически разобран в работах В. А. Фока и Ю. М, Кагана и В. И. Пе-реля 3]. [c.488]

В газоразрядной плазме расширение и сдвиг линий определяются взаимодействием атома со свободными электронами и ионами (роль соударений с нейтральными атомами при малых давлениях мала). Для ионов поправка на нестационарность в практически интересных случаях отсутствует вследствие их малой скорости. Обозначая через и сечения, вычисленные для случая возмущения свободными электронами, приближенно получим для [c.504]

Недавно Вульф подробно исследовал ширину и сдвиг линий нейтрального и ионизованного гелия (Не I и Не II), светящегося в кварцевой трубке при импульсном разряде. Возникающую в трубке газоразрядную плазму автор считает равновесной и оценивает ее температуру Г = 30 000 К и концентрацию свободных электронов = 3 10 см (ввиду квазинейтральности плазмы в ней возникает столько же ионов He "). Средняя напряженность поля в плазме Е принимается равной 43 кв/см. [c.506]

Так как электронные лавины нарастают к аноду, то у анода возникает газоразрядная плазма — хорошо проводящий слой газа. Это приводит к перераспределению поля между катодом и анодом в области, занятой плазмой (она называется положительным столбом), напряженность поля невелика и большая часть приложенного напряжения падает в прикатодной области. Именно в этой области теперь должно создаваться такое количество ионов, которое достаточно для поддержания разряда, так как приток ионов из положительного столба к катоду практически отсутствует из-за малой скорости дрейфа их в положительном столбе. Разряд в этих условиях будет стационарным в том случае, если на его прикатодной обла-.3 67 [c.67]

Теоретич. и эксперим. методы Ф, находят применение в светотехнике и технике сигнализации, в астрономии и астрофизике для исследования космич, источников излучения (см. Астрофотометрия) при расчёте переноса излучения в плазме газоразрядных источников света и звёзд, при хим. анализе веществ, в пирометрии, при расчётах теплообмена излучением и во мн. др. областях науки и производства. [c.353]

Низкотемпературная плазма (температура IOOOK) находит применение в газоразрядных источниках спета и в газовых лазерах, в термоэлектронных преобразователях тепловой энергии в электрическую и Б магиитогидродннамических (МГД) генераторах. [c.290]

Следует заметить, что приведенные оценки (сТког = 3+30 см) хорошо согласуются с результатами эксперимента при использовании обычных источников света (например, газоразрядной плазмой низкого давления), но не лазеров. Эффект генерации в лазере связан с выкужденкым излучением, а не со случайными (спонтанными) переходами, которые рассматрипа.т1ись при построении тех или иных статистических схем. Для лазера T or значительно больше, чем для обычных источников света. Это демонстрируется опытом с неон-гелиевым лазером, в котором интерференция наблюдается при разности хода в несколько десятков метров (см. 5.6). [c.189]

Для того, чтобы сравнить оценку Lkoi- по формуле (5. 54) с дан ными опыта, надо выбрать определенный источник света. Пуегь интерферометр освещается излучением газоразрядной плазмы низкого давления, когда столкновениями можно пренебречь, а основной причиной уширения спектральной линии служ1гг хаотическое тепловое движение излучающих атомов. Механизм этого доплеровского уширения рассмотрен в гл. 7, а сейчас мы ограничимся некоторыми простыми оценками. [c.232]

В эксперименте интерферометр освещался светом неон-гелиевого лазера, излучающего одну частоту. Это позволило удалить подвижное зеркало М2 на несколько метров и продемонстрировать возможность наблюдения интерференции при столь большой разности хода, так как длина когерентности для лазерного излучения значительно больше Lkq,- 3 30 см, характерной для обычных источников света. Но очевидно, что если зеркало М2 будет передвигаться на расстояние, меньшее 1-ког ( о близко к нулю — световые пути внутри интерферометра примерно равны, Д/ изменяется в пределах нескольких сантиметров), то анало гичная интерференционная картина будет наблюдаться при освещении интерферометра светом обычного (нелазерного) источника, например спектральной линией, излучаемой газоразрядной плазмой, с шириной й/.дои В этом убеждают нас, в частности, классические опыты Майкельсона, который измерял видимость V интерференционных колец при постепенном увеличении разности хода, создаваемой перемещением зеркала М2. Но если при остановках зеркала М наблюдалась стационарная интерференционная картина, то при его движении в указанных пределах неизбежно должен возникать плавный переход от одной стационарной картины к другой, т.е. ее изменение во времени, и появится бегущая интерференционная картина. [c.396]

Упрощенная схема энергетических уровней гелия и неона приведена на рис. 35.16. Генерация происходит между уровнями неона, а гелий добавляется для увеличения эффективности накачки. Возбуждение атомов неона происходит в результате их столкновений с электронами газоразрядной плазмы, что отмечено на рис. 35.16 пунктирными вертикальными стрелками. При определенном режиме разряда этот процесс может привести к инверсной заселенности уровней Е и Дг, что даст генерацию с 2=1150 нм. Однако заселенность уровней 3 и Е, а также уровней 3 и 4 остается неинверсной. [c.289]

Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Положительный стример представляет собой канал газоразрядной плазмы. Это объясняется тем, что электронные лавины оставляют на своем пути большое число вновь образованных положительных ионов, концентрация которьк особенно велика там, где лавины получили свое наибольшее развитие, т. е. около анода. Если концентрация положительньк ионов здесь достигает определенного значения (близкого к 10 ионов в 1 см ), то, во-первых, обнаруживается интенсивная фотонная ионизация, во-вторых, электроны, освобождаемые частицами газа, поглотившими фотоны, притягиваются положительным пространственным зарядом в головную часть положительного стргсмера и, в-третьих, вследствие ионизации концентрация положительных ионов на пути стримера увеличивается. Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газоразрядную плазму. Под влиянием ударов положительных ионов на катоде образуется катодное пятно, излучающее электроны. В результате указанных процессов и возникает пробой газа. Обычно пробой газа совершается практически мгновенно длительность подготовки пробоя газа при длине промежутка 1 см составляет 10 - 10 с. Чем больше напряжение, пркближснпОс к газовому промежутку, тем быстрее может развиться прооой. Если длительность воздействия напряжения очень мала, то пробивное напряжение повышается. [c.119]

Это состояние, когда напряжение резко падает, а ток растет до максимально возможного значения, является типичным признаком пробоя. Прн этом в газах но месту пробоя образуется канал газоразрядной. плазмы, в жпдких диэлектриках происходит вскипание и газовыделение Б месте пробоя, в твердых диэлектриках большой силы, ток в месте пробоя прожигает й проплавляет отверстие с выделением продуктов, деструкции материала в твердом, жидком и газообразном виде, обла-даюш,их высокой электрической проводимостью. [c.28]

Фотоны, не поглощенные молекулами газа, двигаясь со скоростью света (3 -10 см/сек), обгоняют лавину медленно движущихся ионов и, прокладывая путь в этом движении, образуют стример. Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Так образуется канал газоразрядной плазмы, в которой концентрация положительных ионов достигает порядка 10 uoul M . Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газообразную плазму. [c.30]

Штарковское расщепление линии водорода теоретически исследовано в ряде работ Шпитцера [ ]. Вопрос о расширении водородных линий в газоразрядной плазме при высокой температуре подробно разобран В. И. Каганом [ ]. Квадратичный эффект Штарка, ведущий к смещению линий, может объяснить сдвиг линий под влиянием давления. Однако, как мы увидим ниже, существуют и другие причины для сдвига линий. Наконец, отметим, что Нарушение правила отбора для квантового числа L в электрическом поле ( 69) объясняет появление некоторых запрещенных линий в электрических дугах [c.496]

Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Положительный стример представляет собой канал газоразрядной плазмы. Поясним это подробнее. Электронные лавины оставляют на своем пути большое число вновь образованных положительных ионов, кснцентрация которых особенно велика там, где лавины получили свое наибольшее развитие, т. е. около анода. Если концентрация положительных ионов здесь достигает определенного значения (близкого к ионов в 1 см ), то, во-первых, обнаруживается интенсивная фотонная ионизация, во-вторых, электроны, освобождаемые частицами газа, поглотившими фотоны, притягиваются положительным пространственным зарядом в головную часть положительного стримера и, в-третьих, вследствие ионизации концентрация [c.61]

Для бомбардировки мишени удобно использовать заряженные частицы — ионы, так как их легко разгонять до нужной энергии в электрическом поле. Иногда для распыления мишени применяют специальные источники ионных пучков, в которых ионы отсортиро ваны по массам и имеют одну и ту же энергию. Но чаще в качестве источника ионов используется газоразрядная плазма, из которой положительные ионы вытягиваются отрицательно заряженной мишенью. Такой способ распыления называют аонно-плазменным. Рассмотрим его более подробно. , [c.62]

Оптическая система установка ИМАШ-18 состоит из объектива 11 с большим рабочим расстоянием, укрепленного на опак-иллюминаторе 12 специального металлографического микроскопа. В осветителе микроскопа 13 применена ртутная газоразрядная лампа сверхвысокой яркости типа ДРШ-100-2 мощностью 100 Вт. Яркость свечения жгута паров плазмы в этой лампе составляет около 100 кстб. Следует напомнить, что яркость электрической дуги составляет всего около 15 кстб. Визуальное наблюдение за структурой образца осуществляется через окуляр 14 и монохроматический узкополосной светофильтр 15. Последний является одним из важных элементов оптической системы [58]. Он пропускает преимущественно волны с длиной X = 546 мкм (ртутная линия в спектре лампы) и срезает собственное световое излучение образца, а также волны других длин из спектра лампы. При этом становится возможным прямое наблюдение за микроструктурой образца в отраженном свете, а также фотографирование или киносъемка ее камерой 16. [c.138]

ПИНЧ-ЭФФЕКТ есть свойство канала электрического разряда в электропроводящей среде уменьшать свое сечение под действием собственного магнитного поля тока ПИРОЭЛЕКТРИК— кристаллический диэлектрик, обладающий самопроизвольной поляризацией ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — возникновение электрических зарядов на поверхости некоторых кристаллов диэлектриков при их нагревании или охлаждении ПЛАЗМА (есть частично или полностью ионизированный газ, в котором объемные плотности положительных и отрицательных электрических зарядов практически одинаковы высокотемпературная имеет температуру ионов выше 10 К газоразрядная находится в газовом разряде кварк-глюонная возникает в результате соударения тяжелых ядер при высоких энергиях ядерного вещества низкотемпературная имеет температуру ионов менее 10" К твердых тел — условный термин, обозначающий совокупность подвижных заряженных частиц в твердых проводниках, когда их свойства близки к свойствам газоразрядной плазмы) ПЛАСТИНКА вырезанная из двоя-копреломляющего кристалла параллельно его оптической оси, толщина которой соответствует оптической разности хода обыкновенного и необыкновенного лучей, кратной [длине волны для пластинки в целую волну нечетному числу (половин для волн для пластинки в полволны четвертей длин волн для пластинки в четверть волны)] зонная — прозрачная плоскость, на которой четные или нечетные зоны Френеля для данного точечного источника света сделаны непрозрачными нлоскопараллельная — ограниченный параллельными плоскостями слой среды, прозрачной в некотором интервале длин волн оптического излучения ПЛАСТИЧНОСТЬ — свойство твердых тел необратимо изменять свои размеры и форму под действием механических нагрузок ПЛОТНОСТЬ тела — одна из основных характеристик тела (вещества), равная отношению массы элемента тела к его объему [c.259]

Пленочные автокатоды на основе нанотрубок имеют различную структуру в зависимости от технологаи получения. Первый вариант — это нанесение предварительно изготовленных и помолотых нанотрубок с помощью биндера. Второй вариант — непосредственное осаждение нанотрубок на подложку или заготовку автокатода. Во втором варианте наиболее перспективным является такое осаждение, чтобы нанотрубоки были расположены перпендикулярно поверхности основания автокатода [262, 263]. При этом нанесение нанотрубок производилось двумя методами 1) нанесение графита в вакууме 10 —10 мм рт. ст. под действием электронного пучка с последующим напылением на подложку 2) формирование структуры различных фаз углерода в области полной рекомбинации низкотемпературной газоразрядной плазмы (такой же, как при нанесении [c.205]

В, -а. X. разряда в газе зависит от давления и рода газа, материала катода, величины межэлектрод-ного расстояния, режима горения (стационарный или импульсный), присутствия Л магн. поля и т. д. Разл, участки В.-а.х. разряда в большой мере определяются приэлектродными iipone -сами, т.к. напряжённость электрич, поля в газоразрядной плазме обычно невелика (Е 5-ь 20 В/см) и не сильно зависит от условий разряда и разрядного тока. [c.336]

Функциональную основу Г. п., как правило, составляет газовый разряд (дуговой, тлеющий, высокочастотный, СВЧ-разряд, лазерный, пучково-плазменный). Для генерации плазмы пока ещё редко используется ионизация рабочего вещества резонансным излучением, но в будущем, в связи с развитие.м лазеров, такие Г. п. могут получить значит, распространение. Г. п., работающие на газах при давлениях, сравнимых с атмосферным, обычно наз. плазмотрона,ии. Г. п., работающие на газах низких давлений, как правило, входят в состав более крупных устройств, напр, двухступенчатых плазменных ускорителей или ионных источников. Если в плазмотронах одной из основных конструктивных трудностей является защита стенок газоразрядного канала от больших тепловых потоков, то в Г. п. пизкого давления возникает проблема предотвращения гибели за ряж. частиц на стенках. С этим борются, используя экранировку стенок магн. и электрич. полями (см. Ионный источник), а также совмещая ионизацию и ускорение в одном объёме, благодаря чему поток плазмы попадает преим. в выходное отверстие Г. п. (см. Ллаз-.пенные ускорители). В связи с задачами плазменной технологии большое внимание уделяется разработке Г. п., непосредственно генерирующих плазму из твёрдых веществ. Наиб, распространение для этих целей получили вакуумные дуги с холодным катодом. Воз- [c.434]

Д. р. применяется также в разд. конструкциях ге-ператоров плазмы (иапр., в плазмотронах), в нелс-рых плазмохим. реакторах, в электросварке, в разл. электронных и осветит, приборах (коммутаторы, ртутные вьшрямители, газотроны, газоразрядные источники света и т. д.). [c.24]

ИОННЫЕ ПРИБОРЫ (газоразрядные приборы) — приборы, наполненные к.-л. инертным газом (Не, Ne, Аг, Кг, Хе), парами ртути или водородом, действие к-рых основано на прохождении электрич. тока через газоразрядную плазму, образующуюся в меж-электродном иространстве. Давление газов в И. п. составляет 10 -f-100) мм рт. ст. По тину газового разряда, зажигающегося в приборе и определяемого природой электронной эмиссии из катода, родом газа и его плотностью, питанием разряда, различают И. п, несамосто-ят. дугового разряда, самоетоят. дугового, тлеющего, искрового и коронного разрядов. [c.203]

Источником электронов, обеспечивающих формирование в межэлектродиом пространстве газоразрядной плазмы и перенос тока, является катодное пятно иа ионерх-иости ртути, образованное и результате пропускания [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...