Ионизация давлением

Сварочная дуга в широких пределах представляет собой саморегулирующуюся систему. Уравнение Саха в этом плане может рассматриваться как условие саморегулирования столба по х, р, Т, т. е. по степени ионизации, давлению, температуре. [c.58]

Экспериментальные исследования. Простейшая модель для изучения процессов ионизации и рекомбинации — инертный газ. Однако при уровне температуры 3000° К и умеренном давлении в десятки миллиметров ртутного столба невозможно поддерживать измеримую степень равновесной тепловой ионизации в инертном газе. Поэтому экспериментальное исследование проводилось в условиях неравновесной рекомбинации в пламени дуги аргона с добавками или без добавок различных твердых частиц [737]. Эта модель хорошо воспроизводит реальные условия в ракетной струе, где протекает процесс рекомбинации после быстрого расширения в сопле. [c.457]

Плазму, находящуюся в термическом равновесии, т. е. имеющую практически одинаковую температуру для всех частиц, называют часто термической плазмой. Для нее, как указывалось выше, соблюдаются условия квазинейтральности и, за исключением предельных случаев высокого давления, законы идеальных газов. По виду плазмы сварочные дуги при атмосферном давлении могут быть отнесены к категории дуг термического типа. Можно рассматривать термическую ионизацию, как обратимую химическую реакцию газов [c.53]

Рис. 2.18. S-образные кривые степени ионизации различных элементов в зависимости от температуры при атмосферном давлении [c.54]

Под Uq смеси, обладающей степенью ионизации Хо, следует понимать потенциал ионизации некоторого однородного газа, в котором (при температуре и общем давлении смеси) число заряженных частиц такое же, как и газовой смеси [c.54]

Безусловно, дуга в вакууме отличается по своим свойствам от дуги при атмосферном давлении. Плазму столба дуги уже нельзя рассматривать как термически равновесную, так как электронная температура больше температуры газа Te>Tg (см. пример 3). Термическая ионизация в столбе дуги снижается [c.97]

По теплофизическим свойствам гелий существенно отличается от аргона. Он имеет высокий потенциал ионизации (24,5 вместо 15,7 эВ) и в 10... 15 раз большую теплопроводность при температурах плазмы. Кроме того, он легче аргона примерно в 10 раз. Достаточная для существования дуги ионизации аргона при п 10 ионов/см наступает примерно при 16 000 К, в то время как для гелия — при 25 ООО К. Все эти особенности существенно влияют на свойства W-дуги в гелии. Например, добавление к аргону гелия постепенно превращает конусную дугу в сферическую (рис. 2.55, а). Пинч-эффект в гелиевой плазме практически не имеет места до весьма больших плотностей тока, так как значительная теплопроводность гелия дает низкий температурный градиент по радиусу столба и весьма высокое внутреннее давление р = nkT. [c.101]

Наоборот, такие вещества, как ртуть (потенциал возбуждения 4,9 В) или водород (потенциал возбуждения 10, 15 В), нельзя сколько-нибудь заметно возбудить в пламени горелки. В пламени, температура которого выше, можно наблюдать линии и с более высокими потенциалами возбуждения. Так, в столбе электрической дуги, горящей при достаточно высоком давлении (например при атмосферном), удары ионов и электронов, летящих под действием электрического поля, сообщают молекулам газов и паров, составляющих столб дуги, значительную кинетическую энергию, в результате чего в дуге устанавливается высокая температура (6000—7000 К), обеспечивающая в свою очередь ионизацию, достаточную для про- [c.742]

Кинетическая энергия осколков расходуется на ионизацию атомов среды. Ионизационный пробег и удельная ионизация осколков на разных участках их пути в воздухе были определены экспериментально при помощи тонкой ионизационной камеры ИК, помещенной в сосуд с воздухом, давление которого можно было изменять (рис. 160). [c.389]

Газонаполненные фотоэлементы — это фотоэлементы, в которых баллон наполнен газом. При этом сила тока возрастает, потому что вырванные из катода электроны, летящие с большой скоростью к аноду, встречают на своем пути атомы газа, ионизируют их, а образовавшиеся электроны и ионы, двигаясь к электродам фотоэлемента, увеличивают начальный ток. Для наполнения фотоэлементов используют инертные газы, не вступающие в реакцию с веществом фотокатода. Давление газа должно быть достаточно малым, чтобы электроны на длине свободного пробега могли приобрести энергию, необходимую для ионизации. [c.171]

Применим к этому тепловому ионизационному равновесию одноатомного газа закон действующих масс и найдем степень ионизации а газа (определяющую отношение числа ионизованных атомов к общему числу всех атомов) в зависимости от давления, температуры и индивидуальных параметров его. [c.199]

Формула Саха нашла важные применения в физике звездной атмосферы. Так, исследования спектров, исходящих из различных слоев солнечной атмосферы, показали, что в более глубоких слоях атмосферы, где температура выше, степень ионизации а паров кальция ниже, чем в более холодных, внешних слоях. Эта особенность спектра солнечной атмосферы связана, по Саха, с ролью давления р увеличение степени ионизации с уменьшением давления идет быстрее, чем ее уменьшение с понижением температуры при переходе от глубоких к верхним слоям хромосферы. [c.201]

Это выражение для зависимости степени ионизации а от давления и температуры было получено индийским физиком [c.137]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, в потоке развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении, до температуры 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха при нагреве до температуры 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре 6000 К (т. е. молекулы кислорода почти полностью диссоциированы). Кроме того, при такой температуре происходит диссоциация большей части молекул азота. С дальнейшим повышением температуры начинает развиваться процесс возбуждения электронных степеней свободы, а затем происходит отрыв электронов от атомов азота и кислорода. Это явление называется ионизацией. Процесс ионизации интенсифицируется по мере увеличения температуры и сопровождается ростом концентрации свободных электронов. [c.34]

При наступлении диссоциации удельные теплоемкости зависят не только от температуры, но и от давления. Общая тенденция, наблюдаемая при этом изменении, такова, что с уменьшением давления и повышением, следовательно, степени диссоциации и ионизации удельные теплоемкости возрастают, хотя и не монотонно. [c.35]

При этом компоненты газа, диффундирующие вследствие наличия градиента концентрации, перенося энтальпию, являются источниками потока энергии, который при определенных условиях может превысить поток теплоты за счет теплопроводности. Кроме переноса вещества, обусловленного переменной концентрацией, образуются диффузионные потоки, вызванные градиентами температур (термодиффузия) и давления (бародиффузия). Эти две составляющие диффузионного потока не имеют существенного значения, и поэтому при изучении теплопроводности в потоке газа, обтекающем тело, их не учитывают. Ионизацию воздуха при числах < 20 25 можно также не учитывать. [c.702]

Формула (11.131) получена для следующего диапазона параметров энтальпия торможения / = (2-f-115) 10 кДж/кг давление торможения Ро = 10 1 10 МПа температура стенки = 500 н- 2500 К температура торможения К. При температурах торможения То >9-10 К на теплообмен начинает существенно влиять ионизация воздуха. [c.235]

Определить объемный состав плазмы в камере плазменного движителя, если рабочим телом является гелий Не, давление в камере = 0,01 МПа, а температура 7 = 12 10 К. Потенциал ионизации гелия , = 24,5 В. [c.168]

Для электротермического движители (рис. 13.3), работающего на гелии (Не) с расходом 0,3 10 кг/с при температуре в камере 12 10 К, давлении р,, = 0,01 МПг и степени расширения 10 найти диаметры критического и выходного сечений сопла (потенциал ионизации гелия [c.171]

При прочих равных условиях (при одинаковых давлении и температуре, форме электродов, расстоянии между ними) различные газы могут иметь заметно различающиеся значения электрической прочности. Азот имеет практически одинаковую с воздухом электрическую прочность он нередко применяется вместо воздуха для заполнения газовых конденсаторов и для других целей, поскольку, будучи близок по электрическим свойствам к воздуху, не содержит кислорода, который оказывает окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы. Однако некоторые газы, имеющие высокую молекулярную массу, и соединения, содержащие галогены (фтор, хлор), для ионизации которых требуется большая энергия, имеют заметно повышенную по сравнению с воздухом электрическую прочность. [c.128]

При высоких температурах (десятки тысяч градусов и выше), гязооб разное веш,ество переходит в состояние плазмы, характеризующейся развити см процессов ионизации, вплоть до полного разрушения электронной оболочки атомов. Однако было бы неправильно рассматривать плазму как четвертое агрегатное состояние вещества, что, кстати, довольно часто делается. Если бы эго было так, то переход вещества в плазменное состояние протекал бы до конца при постоянных (равновесных) температуре и давлении согласно правилу фаз (см. ниже гл. V, п. 1) для однокомпонентных систем, что не наблюдается в действительности. [c.20]

Вихревая труба с щелевым диффузором успещно вписывается в конструкцию вихревого карбюратора, разработанного под руководством профессора А.П. Меркулова [116]. Процесс карбюрирования можно улучшить достаточно глубоким разряжением в приосевой зоне (ядре вихря) интенсивно закрученного потока даже при сравнительно небольших перепадах давления, высокой турбулентностью вихревого ядра, ионизацией, генерацией интенсивных акустических колебаний в широком диапазоне частот, наличием зон повышенной и пониженной температур. [c.299]

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]

Кривые зависимости степени ионизации от температуры, вычисленные по уравнению Саха, имеют S-образный вид (рис. 2.18). Например, при атмосферном давлении для калия (и,= = 4,3 В) д ж 1 при 11 ООО К для водорода 13,5 В) д 1 при 24 ООО К для гелия ( , = 24,5 В) xivl при 50 ООО К. [c.54]

В сварочных дугах имеются три характерные зоны — катодная, анодная и столб дуги. Столб сварочных дуг при атмосферном давлении представляет собой плазму с локальным термическим равновесием, квазинейтральностью и свойствами идеального газа. В столбе вакуумных сварочных дуг термическое равновесие может не наблюдаться, т. е. Te> Ti=Tn). С помощью физики элементарных процессов в плазме определяют потенциал ионизации газов Ui, эффективное сечение взаимодействия атомов с электронами (по Рамзауэру) Qe и отношение квантовых весов а . С использованием термодинамических соотнощений (первое начало термодинамики, уравнение Саха) определяют эффективный потенциал ионизации о, температуру плазмы столба Т, напряженность поля Е и плотность тока / в нем. [c.60]

Пузырьковая камера. Принцип действия пузырьковой камеры состоит в следующем. В камере находится жидкость при температуре, близкой к температуре кипения. Быстрые заряженные частицы через тонкое окошко в С генке камеры прони1 ают в ее рабочий объем и производят на с юем пути ионизацию и возбуждение атомов жидкости. В тот момент, когда частицы пронизывают рабочий объем камеры, давление внутри нее резко понижают и жидкость переходит в перегретое состояние. Ионы, воаникаю-и ие вдоль пути следования частицы, обладают избытком кинетической энергии. Эта энергия цриБ .диг к повышению температуры жидкости в микроскопическом объеме вблизи каждого 1К1на, ее вскипанию и образованию пузырьков пара. Цепочка пузырьков пара, возникающих вдоль пути движения быстрой зл ряженной частицы через жидкость, образует след этой частицы. [c.328]

В технологических применениях все большее значение приобретают компактные и сравнительно дешевые лазеры на YAG Nd с длиной волны 1,06 мкм. Использование ближней ИК области спектра обеспечивает более эффективную доставку энергии к обрабатываемой поверхности, чем в случаях примения СОг-лозеров. Кроме того, что на меньшей длине волны возможна более тонкая фокусировка излучения, важное значение имеет и тот факт, что на длине волны 1,06 мкм ка < (хравило легче забежать экранировки обрабатываемой поверхности плазмой оптического пробоя [I]. Это обеспечивается как более высокими чем для длины волны 10,6 мкм, порогами оптического пробоя, так и тем, что плАзменная чистота при полной однократной ионизации воздуха атмосферного давления недостаточна для того, чтобы плазма становилась полностью непрозрачной для излучения в видимом и ближнем ИК диапазоне. [c.154]

Это выражение для зависимости степени ионизации а от давления и температуры было получено индийским 4>изиком М. Н. Саха и называется формулой Саха. Из нее видно, что быстро растет с температурой. Знание а может быть исполь- [c.200]

Зависимость степени ионизации газа от температуры и давления. Для того чтобы произошла ионизация атома при столкновении его с другой частицей, необходима энергия Ецон для отрыва электрона. Энергия он называется ионизационным потенциалом. Значения ионизационного потенциала для разных веществ приведены в таблице. [c.637]

Возникновение лазерной плазмы в газе происходит в результате оптического пробоя. Пробой наступает, когда интенсивность лазерного излучения / достигает пороговой величины Еп, пропорциональной /со /(тро), где / — потенциал ионизации молекулы газа, (1) — частота излучения лазера, т — длительность импульса лазера (импульс предполагается прямоугольным), ро — начальное давление газа [29]. Для воздуха при атмосферном давлении в случае рубинового лазера порог оптического пробоя составляет —10 Вт/см , а в случае СОз-лазера — 10 Вт/см . Впервые явление оптического пробоя в газах исследовали Мейкер, Терхун и Сэвидж в 1963 г. [55]. Интересно отметить, что аналогичные процессы наблюдаются при меньших значениях величины Р в газе вблизи твердой преграДы (так называемой низкопороговый пробой) для СОг-лазера интенсивность излучения при этом может быть снижена до значения Енп 10 Вт/см2. Явление низкопорогового пробоя было впервые установлено А. М. Прохоровым с сотрудниками в 1973 г. [5]. [c.102]

Под действием ионизирующих излучений материалы и изделия претерпевают два вида изменений а) необратимые (не исчезающие с течением времени) и б) обратимые, наведенные, проявляющиеся только во время действия облучения. Обратимые изменения в первую очередь определяются интенсивностью излучения, необратимые— общим количеством энергии излучения, поглогценным единицей массы вещества,— дозой. Последняя в системе СИ измеряется в джоулях на килограмм 1 Дж/кг равен дозе излучения, при которой массе излученного вещества 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Иногда дозу измеряют в рентгенах (Р) 1 Р — количество энергии га.м.ма- или рентгеновского излучения, которое при поглощении его одним кубическим сантиметром сухого воздуха при давлении 101,325 кПа (760 мм рт ст.) и температуре 0 "С приводит в результате ионизации газа к образованию одной единицы заряда каждого знака (в системе СГС). [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...