Лавина ионов

Скорость электронов возрастает, и они создают лавину ионов. Электроны, попавшие на нить, сни- VI 4 4 [c.479]

Положительные ионы, возникшие в газе, движутся под действием электрического поля от анода к катоду. При ударах положительных ионов о катод и под действием света, излучаемого в процессе разряда, с катода могут освобождаться новые электроны. Эти электроны в свою очередь разгоняются электрическим полем и создают новые электронно-ионные лавины, поэтому процесс может продолжаться непрерывно. [c.170]

Пропорциональные счетчики. Если ионизационная камера работает в режиме тока насыщения, то ее чувствительность к регистрации отдельных частиц невысока. Чувствительность значительно повышается, если ионизационная камера работает в режиме газового усиления. В области больших напряжений (участок D рис. 6, б) в результате ударной ионизации происходит лавинное умножение числа пар ионов н первоначально созданные ионизирующей заряженной частицей /г пар ионов превращаются в kn пар ионов. Величина k — коэффициент газового усиления. С возрастанием напряжения между электродами происходит увеличение коэффициента газового усиления. [c.40]

Сейчас чаще используются радиотехнические схемы с активным гашением, в которых возникающий при разряде передний фронт импульса включает быстродействующие спусковые устройства, снимающие напряжение на счетчике. Совершенно иной механизм гашения возникает при добавлении в трубку многоатомных газов, например паров этилового спирта. Пары спирта сильно поглощают фотоны с энергиями, достаточными для выбивания фотоэлектронов из катода. При этом молекула спирта возбуждается и диссоциирует, но практически не испускает электронов. Поэтому повторные, лавины за счет фотоэлектронов с катода возникнуть не могут. Подавляются и повторные лавины за счет положительных ионов. Именно, положительные ионы основного газа счетчика (например, аргона), двигаясь к катоду, сталкиваются с молекулами спирта. Ионизационный потенциал спирта (11,7эВ) ниже ионизационного потенциала аргона (15,7 эВ). Поэтому при столкновении иона аргона с молекулой спирта энергетически выгодным является переход электрона к иону аргона с ионизацией молекулы спирта и нейтрализацией аргона. В результате до катода доходят только ионы спирта, которые при нейтрализации не выбивают электроны, а разваливаются. Счетчики, наполненные многоатомными газами, называются самогасящимися. В счетчиках, работающих в режиме [c.497]

Внутри каждого конуса, представляющего собой развивающуюся лавину, газ ионизируется ударами электронов вновь отщепленные электроны, разгоняемые полем, ионизируют встречаемые ими частицы газа, и таким образом лавинообразно нарастает число электронов, движущихся к аноду, и число положительных ионов, направляющихся к катоду. [c.118]

Пробой развивается следующим образом. Под действием внешнего ионизатора, например при фотоэмиссии электронов с катода, в разрядном промежутке образуются электроны. Эти первичные электроны, перемещаясь от катода к аноду, производят ударную ионизацию, в результате чего возникает и перемещается к аноду со скоростью 10 м/с первичная электронная лавина. На пути следования лавины образуется канал, состоящий из электронов и положительных ионов, плотность которых лавинно увеличивается и она тем больше, чем ближе фронт лавины расположен к аноду. [c.172]

На следующей стадии отдельные лавины нагоняют друг друга, сливаются и образуют сплошной канал. Более подвижные электроны быстрее перемещаются к аноду, поэтому канал в основном состоит из положительных ионов и его называют стримером. Стример имеет форму острия, обращенного к катоду. Вблизи острия — го- [c.172]

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]

Коэф. газового усиления М — отношение кол-ва электронов, пришедших на нить, к числу первичных электронов. Форма электронно-ионной лавины вблизи анода сильно зависит от значения М при 10 < М < 100 лавина приобретает форму капли в направлении прихода электронов на анод при 10 < М < 10 лавина становится сердцеобразной, вытянутой в направлении прихода электронов при Л/ > 10 лавина полностью охватывает анод — тогда в нарушается пропорциональность между гц, и амплитудой сигнала. Размер лавины вдоль проволочного анода растёт с увеличением М от долей мм до неск. мм. [c.147]

Бели пренебречь влиянием на лавину пространственного заряда от положит, ионов, прилипанием электронов и фотоэлектронной эмиссией, то [c.147]

Формирование сигнала. Вклад в амплитуду импульса за счёт перемещения первичных ионов и электронов мал. Время развития лавины <10 с, однако вследствие того, что электроны в лавине проходят сравнительно малые расстояния (большинство электронов рождаются только на последних стадиях лавины ), вклад электронной компоненты в полную амплитуду импульса 10%. Положит, ионы, большинство к-рых расположено от поверхности нити на расстоянии ср. пробега электронов в лавине (1 Ч- 5 мкм), после окончания лавины начинают двигаться к катоду, индуцируя изменение потенциала на нём во времени ( [c.148]

Пробой. Плоский промежуток длиной d в пост, поле E Vjd при pd<2Wi—1000 тор см пробивается путём размножения лавин через вторичную эмиссию. От каждого электрона, вышедшего с катода, рождается exp aJ)—1 электрон-ионных пар. Попав на катод, ион выбивает из него 7 вторичных электронов (коэф. эмиссии у 10" — 10 ), Если вторичных электронов будет больше, чем первичных, ионизация будет неудержимо нарастать и произойдёт пробой. Порог пробоя или потенциал зажигания разряда V, определяется из условия Таунсенда [c.511]

Под влиянием высокого напряжения на коронирующих электродах возникает коронный электрический разряд, в результате которого образуются лавины отрицательных ионов и электронов, устремляющихся к осадительным электродам. На своем пути электроны встречают частицы золы и заряжают их. Заряженные частицы движутся к осадительным электродам и осаждаются на них. При встряхивании электродов специальными механизмами частицы золы сбрасываются в бункер. [c.201]

Ист и ннаяэлектр и ч. прочность. Тепловой П. вызывает преждевременное разрушение диэлектрика благодаря его постепенному нагреванию. Причиной его является недостаточно малая электропроводность а диэлектрика. Обычно при ст<10 мо мы имеем дело с тепловым П. При электропроводности —10 мо обычно наступает электрический П. Однако и он не представляет собою непосредственного разрушения диэлектрика электрич. полем, а результат накопления лавины ионов. Уменьшая [c.400]

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]

Электрический пробой, в процессе которого диэлектрик разрушается силами, действующими в электрическом поле на электрические заряды его атомов, ионов или молекул. Этот вид пробоя протекает в течение 10 — 10 с, т. е. практически мгновенно. Ом вызывается ударной ионизацией электронами. На длине свободного пробега К электрон в электрическом поле приобретает энергию W еЕк, где е заряд электрона. Если энергия электрона достаточна для ионизации, то электрон при соударении с атомами, ионами или молекулами, из которых состоит диэлектрик, ионизирует их. В результате появляются новые электроны, которые также ускоряются электрическим полем до энергии WТаким образом, количество свободных электронов лавинно возрастает, что приводит к резкому повышению проводимости и электрическому пробою. Плотность жидких и твердых диэлектриков больше плотности газообразных, а поэтому д ина свободного пробега электронов в них меньше. Для того чтобы электрон приобрел энергию W, ,, в жидком и твердом диэлектриках нужна большая напряженность электри- [c.169]

В ряде случаев ускоренный полем электрон при столкновении с частицами газа передает им свою энергию, однако ионизации не происходит. Энергия затрачивается на перевод в возбужденное состояние электронов в атомах или молекулах. В последующем электроны возвращаются в невозбужденное состояние, а запасенная избыточная энергия излучается в виде кванта света, фотона. Фото-ны образуются и в результате рекомбинации электронов и ионов. Фотоны распространяются со скоростью света (3- 10 м/с), и их энергия в некоторых случаях достаточна, чтобы произвести фотоионизацию других атомов или молекул, расположенных далеко впереди фронта первичной лапины. В результате появляются цторичные. образовавшиеся за счет фотоионизации электроны, которые в свою очередь начинают процесс ударной ионизации и порождают новые электронные лавины, расположенные далеко впереди фронта первичной лавины. [c.172]

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]

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]

Начальной стадией, определяющей возможность электрохимического получения на металлах жаростойких силикатных покрытий в режиме искрового разряда, является образование анодного оксида. Перенос заряда в растущем оксиде может лимитироваться движением ионов по междоузлиям решетки (Вервей), преодолением потенциальных барьеров на межфазных границах (Мотт, Одынец) либо размножением ионных лавин в толще аморфного осадка (Янг, Цобель). В первых двух случаях выполняется линейная зависимость плотности формовочного тока от напряженности поля в пленке, во втором — уравнение [c.75]

Если межэлектродный промежуток заполнен газообразной средой, то при приложении достаточной разности потенциалов могут быть созданы условия для получения электронами, находящимися в межэлектродном пространстве, громадных скоростей. Образовавшиеся от соударения с летящими электронами ионы, масса которых на несколько порядков больще массы электронов, некоторое время задерживаются в месте их возникновения и, будучи положительно заряженными, создают больщое радиальное давление, стремящееся сжать поток летящих электронов. Стриммер — головная часть электронной лавины — начинает сжиматься и отделяться от окружающего его пространства. [c.498]

Воспроизводство лавин электронных в ЗИ и стационарность К. р. при положит, короне обеспечиваются фотоионизацией собственными излучения.ми возбуждённых атомов и молекул газа новый электрон образуется в результате поглощет1я кванта излучения в газе вблизи условной внеш. границы ЗИ, а дальше лавина развивается по направлению к коронирующему электроду. При отрицат. короне (движение электронных лавин от коронирующего электрода) новый электрон освобождается в результате фотоэмиссии с поверхности катода (см. Фотоэффект). В разреженном воздухе, в нек-рых др. газах и при весьма большой кривизне электродов возможны иные процессы. Особенности в механизме воспроизводства лавин и связанная с ними разница в раснределении ионов и электронов вЗИ определяют пек рые внеш. различия в К. р. разной полярности. Для отрицат. короны характерны лока- лизация ЗИ в виде отдельных, более или менее однородно распределенных по поверхности электрода светящихся очагов большая, чем при положит, короне, зависимость напряжения возникновения короны от состояния поверхности алектрода разрывность во времени процессов ионизации и ВЧ-колебания тока (радиоизлучение с почти однородным частотным спект-i ром до неск. МГц). Для положит, короны на электро- дах весьма малого радиуса кривизны характерны одно- родный светящийся чехол, тесно прилегающий к по-I верхности электрода, отсутствие ВЧ-колебаний в токе [c.463]

Лавинная теория П г. применима в огравич. области параметра pd (с/ - расстояние между злектрода-№)1И, р — давление). Отступления от теории возникают j aк при р6 — О (см. Вакуумный пробой), тан и при воз- ,раставии pd. Напр., при атм. давлении время П. г. (время формирования самостоят. разряда) оказывается два порядка меньше (10" о прн d =1 см), чем слй- , ует из лавинной теории,, где оно определяе-гоя в осн. I. ло вилскостью положит, ионов. Л. (Ь,. В. ЬоеЬ [c.127]

Здесь е — заряд электрона, р+ — подвижность ионов (см. Подвижность электронов и ионов), Пц — число первичных ИОВОВ. Величина ДР, вызванная движением ионов, сначала растёт прямолинейно, затем логарифмически достигает макс, значения (ДРмакс = еМпц/С) в момент прихода всех положит, ионов на катод спустя (1 Ч- 5) 10 с с момента образования лавины (рис. 6). Половины значения от своего максимума импульс достигает за (I Ч- 5) -Ю с, поэтому для получения высокого временного разрешения во входных цепях усилителя стоят дифференцирующие цепи (т = ЯС) [c.148]

Временные характеристики. Макс, скорость регистрации П. с. зависит от давления и состава газовой смеси и толщины анодной проволоки гд. При больших скоростях регистрации происходит ослабление электронной лавины, образовавшейся в верелаксированном пространственном заряде от предыдущей лавины. Это ослабление распределено по случайному закону я вызывает не только уменьшение амплитуды импульсов, но и ухудшает энергетич. разрешение. При Л/ = = 10 -Ь 10 макс, скорость счёта составляет 10 — 10 с . Для П. с. практически нельзя указать интервал времени, в к-ром он вообще бы не реагировал на излучение. Это обстоятельство позволяет использовать П. с. для детектирования излучения высокой интенсивности. При этом часто достаточно регистрировать не отд. импульсы, а средний ионный ток с помощью интегрирующих схем. [c.148]

Решение аналогичной задачи для положит, ионов газе зависит от характера движения ионов (см. Пор вижность электронов и ионов). В слабых полях и со В в сильных и со В первом случае получается ) сл со фд, во втором ) со Поля, создаваемые П. з. в газе, определяют мвогие важные свойства разряда (временной ход развития разряда, образование стримеров, плазменные колебания и пр.). Образование П. з. влияет на нарастание электронной лавины, распространяющейся в газе высокого давления. В этом случае прк превышении определённого числа зарядов в лавина ( 10 ) П. 3. ионов, поле к-рого направлено противоположно внеш. электрич. полю, частично экранирует его и тем самым снижает эффективность размножения носителей в лавине и уменьшает скорость её распространения (см. Лавина электронная). [c.156]

При инжекции пучка в нейтральный газ существенны процессы Нестационарной ионизации, длительность к-рых может быть сравнима с длительностью С. п. Вначале за время (для воздуха) порядка (0,7/р) нс, где р — давление газа в мм рт. ст, (торрах), за счёт прямой ионизации образуется кол-во ионов, достаточное для зарядовой нейтрализации, и вторичные электроны перестают уходить поперёк пучка. После этого медленные электроны дают вторичную ионизацию, скорость к-рой определяется ускоряющим их индукционным электрич. полем и давлением. Если за время существования С. п. успевает развиться ионизац. лавина, то проводимость скачком возрастает и все дальнейшие изменения тока С. п. точно компенсируются обратным током по плазме, что приводит к фиксации степени токовой нейтрализации и конфиг5фации пучка в момент пробоя. Эффективность распространения мала при малых давлениях (ниже 10 торр), когда нет даже зарядовой нейтрализации, достигает максимума при давлениях 0,1 — 1 торр, где может осуществиться токовая нейтрализация, а при больших давлениях падает из-за процессов рассеяния. [c.503]

На рис. дана схема развития катодного С. После того, как головка электронной лавины достигнет анода (рис. а), в межэлектроДном пространстве остаётся облако ионов. Дочернйё лавины, возникающие в результате фотоионизации газа (рис. 5), вливаются в облако положительного заряда. Увеличение плотности заряда приводит к раавитшо самораспространяющегося потока положит. Заряда (рис. в, г) — стримера. Предполагается, чтО в момент перехода лавины в С. в нек-рой точке на оси лавины обращается в нуль результирующее поле (внешнее и поле пространственного заряда лавины), [c.704]

Иоинзующая У. в. Если за У. в., распространяющейся по неионизованному газу, темп-ра Гг 10 ООО К, газ в У. в. ионизуется на десятые доли и более. (Относит, концентрация ионов резко возрастает с увеличением темп-ры и значительно слабее—с уменьшением плотности газа.) Осн. механизмом является ионизация атомов электронным ударом. Необходимую для этого энергию электронный газ получает при упругих столкновениях электронов с атомами и ионами. Развивающаяся лавина электронная начинается с относительно небольшого кол-ва начальных, затравочных электронов. Они могут появляться при столкновениях атомов (хотя эфф. сечение ионизации атомами очень мало), в результате реакции ассоциативной ионизации типа N-bO+2,8 эВ-> NO е (такой процесс идёт в воздухе), путём фотоионизации атомов перед СУ УФ-излучением, испускаемым нагретым газом за У. в. Неясность в отношении конкретного механизма нач. накопления электронов часто затрудняет интерпретацию эксперим. результатов по структуре ионизационной волны не очень большой интенсивности. В релаксац. зоне темп-ра электронов меньше темп-ры атомов и ионов Г, т. к. электронный газ затрачивает большую по сравнению с feF, энергию на ионизацию атома. Зависимость Г, от Т в релаксац. зоне определяется балансом энергии, затрачиваемой электронами на ионизацию и получаемой при упругих столкновениях с атомами и ионами. Чем более интенсивна У.в., тем больше разность Т— Т ъ релаксац. зоне. В той её части, где состав газа близок к равновесному, становится существенным процесс, обратный ионизации, т. е. электрон-ионная рекомбинация. При достижении ионизац. равновесия выравниваются и темп-ры Г Т. Ширина релаксац. зоны обратно пропорциональна pi- [c.209]

Искровой разряд. Первой стадией этого разряда служит стримерный, а чаще лидерный пробой — прорастание тонкого плазменного канала от одного электрода к другому (см. Стримеры, Пробой газа . Потом канал превращается в искровой, способный пропустить сильный ток ( короткое замыкание ). Важнейшим элементом искрового пробоя является стример, к-рый зарождается от мощной электронной лавины, в простейшем случае—около самого анода. Электроны, сосредоточенные вблизи переднего фронта лавины, уходят в анод, оставляя положительно заряженный ионный след. Возбуждённые в лавине молекулы испускают фотоны, к-рые производят фотоионизацию. Фотоэлектроны дают начало вторичным электронным лавинам, к-рые втягиваются в ионный след, являющийся источником сильного поля. Смешиваясь с ионами первичной лавины, электроны вторичных образуют плазму, а во вторичные ионные следы втягиваются лавины следующего поколения и т. д. Процесс происходит непрерывно, и от анода прорастает плазменный канал—стример. [c.513]

Помимо разделения Э. т. на переменные токи и постоянные токи, до нек-рой степени условно различают токи проводимости и конвекционные токи. К первым относят Э.т. в проводящих средах, где носители заряда (электроны, ионы, дырки в проводниках и полупроводниках, анионы и катионы в электролитах) перемещаются сами или эстафетно передают один другому импульсы внутри неподвижных макросред, испытывая индивидуальные или коллективные соударения с формирующими эти среды частицами (нейтралами, ионными решётками и т. п.). Для компенсации потерь и обеспечения протекания Э.т. (за исключением Э.т, в сверхпроводниках) необходимо прикладывать сторонние силы—обычно электрич. поле Е. При достаточно малых Е почти всегда справедлива линейная связь между J и Е (Ома закон) для линейных однородных изотропных сред j=aE, ст = onst. В общем случае электропроводность и может зависеть от координат (неоднородные среды), направлений (анизотропные среды), внеш. магн. поля, изменяться со временем (парамет-рич. среды) и т. п. С увеличением напряжённости Е электропроводность любой среды становится нелинейной о=а Е). Напр., под действием поля Е даже в исходно нейтральных (непроводящих) газах может возникать лавинно возрастающая ионизация — пробой (см. Лавина электронная) с прохождением иногда весьма значительных Э.т. В естественных земных условиях разряды в грозовых облаках характеризуются Э.т. до 10 А. Обычно это достигается в гл, стадии молнии, называемой обратным ударом, когда основной лидер заканчивает прокладку проводящего тракта до самой Земли. [c.515]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...