Газовая среда, ионизация

Газовая среда, ионизация 219 [c.425]

При электронно-лучевом возбуждении газовых сред происходит ионизация газа электронами высокой энергии (0,3—3 МэВ). При этом энергия быстрых электронов первичного пучка каскадным образом преобразуется в энергию большого числа медленных электронов. Возбуждение верхних лазерных уровней осуществляется именно этими электронами низкой энергии. [c.895]

Динамическая вязкость в газовой среде монотонно возрастает при увеличении температуры, так как с наступлением диссоциации и ионизации образуется все большее число частиц, участвующих в переносе количества движения, которое обусловливает увеличение сил вя ,кости. [c.36]

Работа электрофильтров треста Газоочистка основана на ионизации газовой среды, -в результате чего частицы пыли заряжаются и удерживаются на осадительных электродах. [c.374]

Самостоятельные разряды не требуют для своего поддержания дополнительных источников ионизации газовой среды. Необходимым и достаточным условием их существования является наличие напряжения на электродах. Общий характер изменения ВАХ этих разрядов с ростом тока показан на рис. 3.4. [c.100]

Работа электрофильтров основана на осаждении частиц золы на электродах при прохождении дымовых газов через электрическое поле постоянного тока. Процесс улавливания частиц в электрофильтрах протекает следующим образом. Между разноименными электродами, расположенными друг от друга на расстоянии нескольких сантиметров и присоединенными к источнику постоянного тока высокого напряжения (50 000—80 000 В), в результате ионизации газовой среды происходит коронный разряд. Положительные и отрицательные ионы и свободные электроны газовой среды заряжают частицы золы, которые затем притягиваются электродами и оседают на них. Накопившаяся на элект- [c.195]

При обычных условиях, когда газы состоят из нейтральных частиц, они не проводят электрический ток, являются изоляторами. Однако если в газовой среде окажутся носители электрических зарядов -электроны и ионы, изоляционные свойства нарушаются и газы становятся проводниками электрического тока. Процесс образования в газовой среде электрически заряженных частиц называется ионизацией, а газ, содержащий такие частицы, - ионизированным. [c.86]

Ионизацией называют отрыв электронов от атомов и превращение этих атомов и положительные ионы. Сущность ионной химикотермической обработки заключается в том, что в разреженной газовой среде между катодом (деталью) и анодом (стенкой вакуумной камеры) возбуждается тлеющий разряд. Физической основой возникновения тлеющего разряда является столкновение носителей разряда в электростатическом поле. При этом вследствие ионизации газа непрерывно образуются новые носители заряда, благодаря чему поддерживается постоянный ток между анодом и катодом. В табл. 7.2 представлены результаты масс-спектроскопического анализа ионного состава прикатодной области тлеющего разряда, которые впервые были получены в МВТУ им. Н.Э. Баумана в 1965 г. Сопоставление данных, приведенных в табл. 7.2, с металлографическим анализом диффузионных слоев после ионного азотирования железа по тем же режимам позволило сделать вывод, что интенсивность процесса зависит от оптимального количества ионов атомарного азота (N" "). Так, в смеси 99 % N2 -Ь 1 % О2 процесс ионного азотирования не состоялся (мало N" "), несмотря на то, что относительное количество возрастало с 55,5 до 61,5%. [c.208]

Кроме изложенных выше, разработаны и другие методы измерения температур пламен измерения температур по скорости распространения ультразвука измерения, основанные на использовании зависимости от температуры степени ионизации газовой среды или изменения ее показателя преломления. Однако проблему измерения темпе- [c.424]

Выше были рассмотрены особенности роста больших совокупностей кристаллов при использовании молекулярных пучков. В настоящее время достаточно широкое распространение получили методы выращивания совокупностей кристаллов в газовых средах в условиях наложения возмущающих полей. Наиболее полно изучено влияние электрических полей, в частности постоянного электрического поля, достаточного для зажигания и поддержания в газовой среде тлеющего разряда. В процессе горения разряда происходит возбуждение и ионизация частиц газа, а образующиеся ионы бомбардируют поверхность катода. В результате бомбардировки катода происходит так называемое катодное распыление [c.44]

Возникновение явления оптического пробоя носит резко выраженный пороговый характер и поэтому весьма критично к характеристикам газовой среды и ее аэрозольного заполнения. Причем тугоплавкие частицы конденсированного вещества выполняют роль затравочных центров ионизации, обусловливая существенное (на [c.151]

V, /7, 7, р, Ср, v, I, [X — вектор скорости гидродинамического движения, давление, температура, плотность, а также средние изобарная и изохорная теплоемкости, объемная вязкость и молекулярная масса паров Rg — универсальная газовая постоянная къ и Об — постоянные Больцмана и Стефана—Больцмана и М — массы одного электрона и атома индексы п и оо относятся соответственно к характеристикам течения пара без учета каскадной ионизации и условиям на бесконечности Ат Т)—коэффициент молекулярной теплопроводности пара, зависящий от температуры Г Dp — коэффициент термодиффузии электронов а, Са, ра, Ку Ха, eff, Га, /ь —величины, относящиеся к частице и характеризующие ее характерный радиус, удельные плотность и теплоемкость, молекулярные теплопроводность и температуропроводность, эффективную (с учетом теплоты плавления и кинетической энергии пара) удельную теплоту парообразования, температуру поверхности частицы и время ее нагрева до температуры развитого испарения s T)— скорость звука в газовой среде с температурой 7 h — постоянная Планка. [c.156]

Альфа-излучение (а) — поток положительно заряженных ядер гелия. Альфа-излучение обладает небольщой проникающей способностью, но, проходя через газовую среду, вызывает самую интенсивную ионизацию газа, что приводит к повыщению проводимости газовой среды и используется для изучения параметров газовых сред. [c.211]

По принципу действия различают золоуловители механические инерционные сухие, в которых частички уноса отделяются от потока продуктов сгорания под влиянием сил инерции механические инерционные мокрые, в которых для улавливания частиц уноса и удаления их из золоуловителя служит вода электростатические, работа которых основана на ионизации газовой среды и притяжении заряженных частиц уноса к электродам. К механическим относят ци- [c.185]

Применение тлеющего разряда при газофазном диффузионном насыщении позволяет во много раз увеличить скорость получения покрытия и снизить температуру его образования, так как основа материала при этом испытывает воздействие более низких температур и в течение более короткого времени, чем при обычной технологии газофазного насыщения. Нет необходимости говорить о том, насколько это важно в ряде случаев при обработке ответственных конструкционных изделий. Наиболее подробно изучен процесс азотирования и цементации металлов с использованием тлеющего разряда [115 116 14, с. 225]. В последнее время начаты исследования по насыщению поверхности металлов в тлеющем разряде и другими элементами, например кремнием и алюминием [15, с. 7]. При диффузионном насыщении металлов в тлеющем разряде достигается довольно высокий коэффициент использования электрической энергии, которая почти полностью расходуется на ионизацию газовой среды и нагрев до нужной температуры обрабатываемой детали катода. Небольшая часть энергии тратится на конвекцию газовой среды и теплопередачу на стенки газовой камеры. [c.106]

Таким образом был усовершенствован циркуляционный метод диффузионного насыщения металлов. В результате ионизации газовой среды он получил дополнительные преимущества в виде наибольшей интенсификации процесса и расширения температурного диапазона насыщения. [c.139]

В последние годы вопросам ионизации газовой среды при химической обработке большое внимание уделяется в Японии [114, 116]. [c.150]

Очистка дымовых газов от золы в электрофильтрах основана на ионизации газовой среды, в результате чего частицы пыли заряжаются и оседают на электроде 3. Электрическое поле создается постоянным током напряжения до 9000 в. Трубчатый электрофильтр представлен на фигуре 3-27, в. В электрофильтрах оседает до 90—95% пыли. [c.73]

Дуга является мощным электрическим разрядом в ионизированной газовой среде. Процесс зажигания дуги при сварке состоит из трех этапов короткое замыкание электрода на заготовку, отвод электрода на расстояние 3—6 мм и возникновение устойчивого дугового разряда. Короткое замыкание (рис. 192, а) производится с целью разогрева торца электрода 1 и основного металла в зоне контакта с электродом 2. После отвода электрода (рис. 192, б) с его разогретого торца, являющегося катодом, под действием электрического поля начинается эмиссия электронов 3. Столкновение быстро-движущихся по направлению к аноду электронов с молекулами газов и атомами паров металлов приводит к их ионизации 4. В результате дуговой промежуток становится электропроводным и через него [c.300]

Ионизация нагревом (термическая ионизация). Образование электрически заряженных частиц в газовой среде наблюдается при темпера [c.8]

Сущность этих явлений можно объяснить следующим образом. Происхождение сил вязкости и возникновение процесса теплопроводности в газе связаны с молекулярным строением вещества. Перемеш,ение молекул в объеме газа из одного места в другое приводит к переносу энергии и количества движения. При этом изменение количества движения вызывает появление силы вязкости, а перенос энергии обусловливает свойство теплопроводности. Поэтому с увеличением температуры увеличиваются теплопроводность и динамическая вязкость в газовой среде. При возникновении диссоциации характер изменения X и л довольно сложный (рис. 1.29). При малой степени диссоциации значения X снижаются, что вызвано затратами внутренней энергии на разрыв молекулярных связей. При повышении степени диссоциации более интенсивное дробление молекул на атомы приводит к росту числа частиц, участвующих в процессах переноса и, следовательно, к увелйчению теплопроводности X. При очень сильном разогреве газа значительно увеличиваются затраты внутренней энергии на ионизацию, что снижает теплопроводность. [c.35]

Сближением вольфрамовых электродов при открытой струе водорода достигается накал электродов, необходимыйдля термоионной эмиссии электронов катодом и ионизации газовой среды, что происходит при соприкосновении электродов в момент короткого замыкания цепи. Время, необходимое для нагрева электродов и возбуждения дуги, составляет 0,01—0,02 сек. При таком способе зажигания дуги требуется напряжение холостого хода около 300 в. [c.319]

Ионизац. Д. сыграли и продолжают играть чрезвычайно важную роль в разл. областях науки и техники. В 1970-х гг. разработана ионнзац. камера иа сжиженных инертных газах. Замена газовой среды жидкой позволила увеличить сигнал в раз. Трудности [c.589]

Существует множество способов химико-термической обработки, однако наибольшее распространение в промышленности получили процессы диффузионного насыщения из активных жидких и газовых сред. Более рациональной исходной средой является активизированная газовая среда, т.е. среда, лишенная нейтральных (балластных) примесей, где активный диффундирующий элемент образуется в результате диссоциации, диспро-порционирования или восстановительных реакций, которые называются ведущими. Выявлять ведущие химические реакции можно экспериментально или расчетным путем. В последнем случае более вероятной считается реакция, имеющая более отрицательный изобарно-изотермический потенциал (энергию Гиббса) или большую константу равновесия. В ряде случаев исходную газовую среду активизируют ионизацией в тлеющем разряде. [c.198]

Газовые лазеры накачиваются, как правило, электрически, т. е. накачка достигается при пропускании достаточно сильного (постоянного, высокочастотного или импульсного) тока через газовую среду. Основные механизмы накачки в газовых лазерах уже обсуждались в разд. 3.3. В данной главе мы познакомимся с другими механизмами накачки, которые характерны для отдельных лазеров (например, с ионизацией Пеннинга). Кроме того, следует заметить, что накачку некоторых лазеров можно осуществить иным путем, отличным от электрического возбуждения. В частности, мы упомянем о накачке посредством газодинамического расширения, химической накачке и оптической накачке от другого лазера. [c.344]

Этот процесс возможен только в случае, когда энергия возбуждения атома Не превосходит энергию ионизации и последующего иона М+. При газодинамическом возбуждении активной среды инверсная заселенность возникает за счет различия времен релаксации уровней в протекающем через сверхзвуковое сопло нагретом газе. В результате генерации тепловая энергия преобразуется в энергию когерентного излучения. Хотя КПД (1 %) и энергосъем (25 Дж/г) для газодинамических лазеров относительно невелики, их энергетическая перспективность определяется возможностью обеспечения значительного расхода газа и удобством непосредственного использования продуктов сгорания различных топлив. Газодинамические лазеры являются самыми мощными лазерами (200 кВт), работающими на колебательно-вращательных переходах молекул (СО2, NgO, СО2, СО). В последние годы все более широкое развитие получают комбинированные способы создания неравновесной среды в газодинамических лазерах. Можно выделить три направления газодинамическое с селективным возбуждением, электро-газодинамическое. При химическом возбуждении инверсия населенностей создается в результате экзотермических химических реакций, в которых образуются возбужденные атомы, молекулы, радикалы. Газовая среда удобна для химического возбуждения тем, что реагенты легко и быстро перемешиваются и легко транспортируются. Химические лазеры интересны тем, что в них происходит прямое преобразование химической энергии в энергию электромагнитного излучения, без необходимости использования электрической энергии. [c.42]

Своеобразный характер в случае газовых активных сред приобретает такой общий метод создания инверсии, как оптическая накачка. В силу малой плотности газов их резонансные линии поглощения узки. Поэтому оптическая накачка может быть эффективна, если источник накачки достаточно монохроматичен (обычно используются лазерные источники). При электроннолучевом возбуждении газовых сред происходит ионизация газа электронами высокой энергии. Основное преимущество электронного пучка связано с его высокой проникающей способностью, что позволяет вводить значительную энергию в активную среду с большим давлением. Электронный пучок в газовых лазерах может выполнять различные функции. Чаще всего его используют для создания объемнооднородных газовых разрядов. Однако пучок электронов можно использовать и непосредственно для создания инверсной заселенности в газовых системах. Поскольку основная часть энергии, теряемой быстрыми электронами в газе, расходуется на ионизацию атомных частиц, то наиболее эффективные механизмы преобразования энергии пучка в энергию возбу- [c.42]

Объемные разряды в плотных газах, используемые в качестве активной среды газовых лазеров, могут быть как самостоятельными, так и несамостоятельными. При несамостоятельном разряде проводимость в газовой среде создается внешним источником ионизации, а разрядный ток течет за счет приложенного электрического поля с напряженностью, недостаточной для эффективной ударной ионизации. Несамостоятельный характер разряда позволяет работать при оптимальнок для возбуждения верхнего лазерного уровня значении параметра JS /p, а также препятствует развитию различного рода неустойчивостей. В качестве источника внешней ионизации могут быть использованы пучки быстрых электронов и протонов и продукты ядерных реакций. [c.57]

В середине 70-х годов в СССР и США были созданы СОг-лазеры высокого давления (десятки атмосфер), получившие название электроионизационных [13]. Существенное повышение давления активной среды потребовало принципиального усложнения системы накачки. В таком лазере возбуждение молекул осуществляется в два этапа. На первой стадии активное вещество облучается мощным электронным пучком от специального ускорителя электронов. Высокоэлектронные пучки пронизывают активную среду и, сталкиваясь на своем пути с молекулами газа, ионизируют последние, т. е. порождают вторичные электроны по всему объему. Такая предварительная ионизация создает условия для последующего зажигания разряда в плотной газовой среде также равномерно по всему объему. [c.34]

Известные методы лазерного зондирования на основе нелинейных и когерентных эффектов можно объединить в три группы [31]. К первой отнесем лидарные методы, использующие оптическое и радиоизлучения при дистанционном лазерном нагреве и ионизации аэрозольной атмосферы ко второй — методы детектирования сверхслабых спектральных искажений эхосигналов на основе нелинейного усиления влияния атмосферы, включенной в резонатор лазера к третьей — методы нелинейной и когерентной спектроскопии комбинационного рассеяния света на колебательновращательных переходах молекул газовой среды и резонансных колебаниях формы частиц аэрозолей, а также их ориентации полем. [c.189]

При достаточно больших давлениях и длинах разрядного промежутка основную роль в возникновении и протекании разряда играет газовая среда. Поддержание разрядного тока определяется поддержанием равновесной ионизации газа, происходящей при малых токах за счет таунсендовских процессов каскадной ионизации, а при больших токах — за счет термической ионизации. [c.427]

Получение активных атомов это их ионизация. Чем выше температура, тем легче атом отдает свои электроны другим (лучше электропроводность). Поэтому основным фактором, стимулирующим ионизацию, является увеличение температуры при ХТО. Однако хорошо известны и другие приемы, например, использование постоянного тлеющего разряда между деталью (катод) и специальным анодом в пространстве насыщающей среды, обдув детали электрически ионизированной струей насыщающего газа, обработка импульсными электрическими разрядами, обработка в поле излучения и т. д. Такие электрофизические приемы высокоэффективны, но достаточно сложны и дорогостоящи. Существуют также химические катализаторы процесса активации. Так, при цементации деталей в твердом карбюризаторе для активации процесса получения ионизированного углерода к углю добавляют 10—30 % углекислых солей (карбонатов) ВаСОз, N32003, К2СО3. Интенсификация цементации из газовой среды достигается путем добавки аммиака к технологическим газам. Ионизация атомарного вещества необходима в первую очередь для их адсорбции — осаждения на поверхность обрабатываемой детали. [c.198]

Электрическая дуга является мощным электрическим разрядом в ионизированной газовой среде. При низкой температуре газ не проводит электрический ток. Газ может проводить электрический ток лишь в том случае, если в газе появляются электрические частицы — ионы, и в этом случае его называют ионизированным. При д.у-говом разряде выделяется значительное количетсво тепла, происходит ионизация газов. [c.344]

Электрическая сварочная дуга представляет собой мощный электрический разряд в газовой среде. Газ при пнзкой температуре не проводит электрический ток. Газ може,т провод11ть ток только при наличии в нем электрически заряженных частиц — ионов, и в этом случае его называют ионизированным. При дуговом разряде выделяется значительное количество тепла, происходит ионизация газа. [c.257]

Для сравнения двух методов нагрева и выявления преимуществ ионизации газовой среды в этой же установке производилось силицирование молибденовой проволоки. Проволочные образцы диаметром 0,3 мм и длиной 120 мм за счет электросопротивления нагревались переменным током низкого напряжения. Температура проволоки измерялась оптическим пирометром ОПИИР-09. [c.135]

В отличие от нагрева электросопротивлением, когда источником нагрева (повышения энергетического уровня) среды является проволочный образец, в тлеющем разряде в результате ионизации значительно повышается энергия газовой смеси и создаются более благоприятные условия для протекания реакций (56) и (57) образования субхлоридов кремния (см. гл. I). В условиях тлеющего разряда образование силанов маловероятно, так как при высокой температуре (что соответствует высокому энергетическому уровню), даже в равновесной газовой среде, относительное количество силанов невелико. [c.137]

А. А. Бабад-Захряпин и Г. Д. Кузнецов пришли к выводу, что в условиях разряда понижается температура на всех стадиях превращения в водородных и безводородных галогенидных средах. Однако не удалось разложить в тлеющем разряде гексафторид вольфрама без добавления водорода. Интенсивность превращений в газовой среде в условиях тлеющего разряда выше, но с увеличением температуры это различие с обычным нагревом уменьшается. Сравнение полученных продуктов превращения в разряде и без него показывает, что ионизация среды тлеющим разрядом не приводит к появлению каких-либо не обнаруженных ранее соединений. [c.157]

Значительно более определенным представляется вопрос о причинах увеличения продолжительности существования дуги в присутствии газовой среды, в чем известную роль сыграли опыты с неоном, описанные в 29. При относительно низких давлениях среды ее влияние на дугу сводится ксыючительно к повышению эффективности восстановительного механизма без заметных признаков увеличения ее устойчивости в точном смысле этого слова, о чем можно судить по характеру изменения кривой 0(/). Это и понятно. При низких давлениях газовая среда не изменяет существенно условий в пределах самого функционирующего катодного пятна, где концентрация нейтральных и заряженных частиц достаточно высока и контролируется самим разрядом. Заметную роль она может приобрести лишь при критических состояниях дуги, сопровождающихся резким уменьшением концентрации атомов ртути в катодной области разряда и повышением катодного падения. В этих критических обстоятельствах атомы газа, возбуждаемые быстрыми электронами, могут заметно способствовать повышению интенсивности ионизационного процесса, производя ионизацию ртутного пара посредством ударов второго рода и внося, таким образом, свой вклад в процесс восстановления дуги. На облегчение условий восстановления разряда из его переходной формы в присутствии газовой среды указывает не только установленное нами повышение вероятности положительного исхода, выражающееся в увеличении показателя степени -фо согласно соотношению (16), но и заметное сглаживание импульсов напряжения на осциллограммах, снятых в присутствии газа. [c.142]

Электрическая дуга является одной из форм электрического разряда в ионизированном газе. Устойчивый разряд образуется в газовой среде между твердыми или жидкими проводниками (электродами), если в этой среде имеются заряженные частицы — электроны и ионы. В объ1чных условиях газы являются изоляторами, поскольку атомы газов электрически нейтральны. Заряженные частицы в дуговом промежутке создаются за счет процесса ионизации, при котором происходит расщепление нейтральных атомов на положительно заряженные ионы и отрицательно заряженные электроны. Именно они обеспечивают перенос зарядов при своем движении к электродам и протекание электрического тока через дуговой промежуток. Для горения дуги необходим источник тока (рис. 26.1, а и б). [c.374]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...