Фотоионизация в газах

После возбуждения разряда ионизация в газе может происходить в основном двумя путями взаимным соударением частиц и поглощением квантов энергии (фотоионизация). [c.39]

Тем не менее, объемная фотоионизация наблюдается. Более того, УФ-излучение в смесях СО2-лазера атмосферного давления может вызвать появление фотоэлектронов на расстояниях 10 см. Для объяснения этого эффекта выдвигается ряд гипотез 1) источником фотоэлектронов может служить фотоэмиссия с катода поскольку работа выхода с катода довольно низка, то квант, способный выбить из металла электрон, имеет большую длину пробега, 2) в газе всегда есть примеси, потенциал ионизации которых может быть меньше потенциала ионизации рабочей смеси 3) может иметь место двух-, многоступенчатая ионизация газа при этом сравнительно слабые кванты могут глубоко проникать в рабочую смесь. [c.53]

Пробой газа обусловливается явлением ударной и фотоионизации. В однородном поле пробой газа наступает внезапно, в неоднородном поле пробою предшествует явление короны. [c.95]

Все газы и пары, в том числе и пары металлов, при низких напряженностях электрического поля не являются проводниками. Однако, если напряженность поля превзошла некоторое критическое значение, обеспечившее начало ударной и фотоионизации, то газ может стать проводником с наличием электронной и ионной проводимостей. Сильно ионизированный газ при равенстве числа электронов и положительных ионов в единице объема представляет собой особую равновесную проводящую среду, носящую название плазмы. [c.261]

Ионизация облучением (фотоионизация). Ионизация газов в электрической дуге может быть вызвана воздействием на газовый промежуток энергии светового излучения, В этом процессе атомы и молекулы газа, поглощая кванты света. (фотоны), образуют электрически заряженные частицы — электроны и ионы. Ионизация облучением будет происходить в том случае, когда энергия световых квантов превысит энергию, необходимую для ионизации газа. [c.9]

Поскольку работа выхода значительно меньше работы ионизации, твердые и жидкие тела часто служат источником свободных электронов для прилегающего газового объема. Подобно видам ионизации в газе (где мы знаем ионизацию соударением, фотоионизацию, термическую ионизацию), имеем аналогичные процессы и для эмиссии электронов термоэлектронную, автоэлектронную, или электростатическую, фотоэлектронную и вторичную —- при бомбардировке поверхности различными частицами. [c.76]

Фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом) ) называется явление взаимодействия света с веществом, в результате которого энергия фотонов передается электронам вещества. Для твердых и жидких тел различается внешний и внутренний фотоэффект (У.5.4.3°). При внешнем фотоэффекте поглощение фотонов сопровождается вылетом электронов за пределы тела. При внутреннем фотоэффекте электроны, вырванные нз атомов, молекул или ионов, остаются внутри вещества, но изменяются энергии электронов. В газах фотоэффект состоит в явлении фотоионизации — вырывании электронов из атомов и молекул газа под действием света (П1.3.3.2°). [c.410]

Ф. может наблюдаться в газах на отд. атомах и молекулах (фотоионизация). Первичным актом здесь явл. поглощение фотона и ионизация с испусканием эл-на. Вся энергия фотона за вычетом энергии ионизации передаётся испускаемому эл-ну. В конденсиров. средах механизм [c.831]

Фотоэлектрическим эффектом называется передача энергии фотонов электронам вещества. При взаимодействии электромагнитного излучения с конденсированными средами электроны могут либо вылетать в окружающую среду внешний фотоэффект), либо оставаться в теле с переходом на более высокий энергетический уровень (внутренний фотоэффект). При воздействии света на газ может происходить фотоионизация — отрыв электронов от атомов и молекул. [c.227]

При лавинно-стримерном механизме на развитие пробоя существенно влияет совместное действие поля пространственного заряда лавины и фотоионизация в объеме газа. Благодаря этим вторичным процессам электронная лавина создает повышенную концентрацию носителей заряда, которая достаточна для непосредственного преобразования ее в стример - канал с повышенной проводимостью газа. Стример представляет собой скопление ионизированных частиц, сильно превосходящее лавину по степени ионизации. После распространения стримеров (отрицательного и положительного) на весь межзлектродш.ш промежуток происходит пробой газа. Рассмотрим этот процесс подробнее. [c.118]

Очевидно, что измеряемые в электротермических пеевдоожиженных слоях температуры весьма сильно (может быть даже на порядок) отличаются от кратковременных локальных температур слоя. При увеличении напряжения между электродами, а следовательно, и плотности тока в слое на каждый контакт приходится большее тепловыделение и он может быть нагрет до очень высокой температуры (до 2 000 0 и выше), так как тепловыделение концентрируется в очень маленьком объеме. При прекращении взаимного касания частиц в этих условиях могут возникать интенсивные искровые разряды, переходящие местами под действием фотоионизации в микродуговые разряды в ионизированных псев-доожижающем газе и парах испаряющегося углерода. Пробой и появление микродуговых разрядов — явления, развивающиеся во много раз быстрее, чем релаксация местного перегрева в псевдоожиженном слое, где радиационный обмен ослаблен экранирующими частицами, конвективное перемешивание газа в агрегатах мелких частиц практически отсутствует, расход газа, фильтрующегося сквозь агрегаты неоднородного слоя, мал и соответствует примерно минимальному псевдоожижению, а перенос тепла молекулярной теплопроводностью и движущимися частицами также протекает не со столь огромной скоростью. [c.174]

Для исследования В. м. применяют метод электрпч. рсзонаисно спектроскопии молекулярного пучка. Газ выпускается из сопла в резонатор с высоким разрешением. Но ре.эонансным частотам резонатора в радиочастотной и СВЧ-области спектра восстанавливают частоты вращат, переходов В. м. Анализ этого спектра даёт информацию о геометрии и параметрах В. м. Потенциал ионизации В. м. обычно ниже потенциала ионизации входящих в неё фрагментов. Разность между этими величинами близка к энергии диссоциации кластерного иона, образующегося при фотоионизации В. м. Один из способов разрушения В. м.— возбуждение колебат. уровней энергии фрагмента В, м. распадается, если энергия колебат. возбуждения фрагмента превышает энергию сё диссоциации. [c.241]

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]

Различают три вида ионизации в газах соударением, облучением (фотоионизация) и нагревом (термическая ионизация). Суть ионизации независимо от ее вида заключается в том, что за счет энергии, полученной нейтрдльным атомом газа тем или иным образом, этот атом теряет электрон и становится положительно заряженным ионом. Количество энергии, которое необходимо затратить для отрыва электрона от ядра атома, называют энергией ионизации-, ее измеряют в электронвольтах. Эта энергия численно равна потенциалу ионизации, который измеряется в вольтах и характеризует величину напряженности внешнего электрического поля, при которой электрон приобретает энергию, равную энергии ионизации. Потенциал ионизации зависит от строения атома и различен для различных химических элементов. Чем меньше потенциал ионизации, тем легче оторвать электрон от атома. [c.86]

G увеличением напряжения несамостоятельный разряд, которому на кривой рис. 3,1 соответствует участок вольт-амперной характе-рястики до точки , переходит в самостоятельный, при котором разряд может существовать и пря отсутствии внешних ионизаторов. Уве-тичение концентрации нонов и электроноз происходит при этом за счет новых элементарных проц ов, связанных с самим разрядом электронные лавины создают электроны благодаря ударам положительных ионов о катод в одних видах разряда и фотоионизации на катоде или в газе— в других. [c.46]

При давлениях газа, близких к атмосферному, сравнительно большом расстоянии, но маломощном источнике тока возникает. искровой разряд. При этом виде разряда вблизи анода в головку лавины, в которой после ухода на анод электронов создается положительный избыточный заряд, вливаются дочерние лавины, создаваемые фотоэлектронами, образованными фотоионизацией в объеме газа. Создается разрядный канал в виде плазмы с избыточным положительным зарядом в его головке. Этот канал продвигается в направлении катода благодаря вливанию все новых и новых дочерних лавин в головку канала. Этот процесс носит название образования стримера. Когда стример замыкает весь промежуток, происходит образование главного канала иакг ры. По внешнему виду искровой разряд характеризуется узким ярко светящимся зигзагообразным каналом. [c.46]

Особый вид импульсной плазмы возникает прн фотоионизации газов и пароз мощными источниками излучения [274—277]. Для создания фотоионизации в щелочных металлах используются закрытые лампы-вспышки [275]. Фотоионизация в инертных газах и водороде возникает при освещении открытыми источниками трубкой Гартола [274], прямолинейным пинчем [276], [c.67]

Если область, занимаемая нагретым газом, ограничена и прозрачна ( оптически тонка ), излучаемые в газе кванты, не задерживаясь, покидают нагретый объем, и плотность излучения в газе меньше равновесной. В этих условиях даже при малой плотности электронов скорость ионизации электронным ударом может оказаться выше скорости фотоионизации, тогда как соотношение скоростей обратных процессов рекомбинации может остаться прежним, т. е. фоторекомбинация может преобладать. [c.327]

Рассмотрим установившееся движение плоской ударной волны навстречу лазерному излучению. Интенсивность лазерного излучения Р считаем постоянной. Газ перед волной неподвижен и характеризуется начальной плотностью частиц Л о- Тепловое излучение плазмы ионизирует слой газа перед фронтом светодетонационной волны. При значениях Го и Л о соответствующих светодетонационному режиму, начальная ионизация газа непосредственно перед фронтом равна aeг<10 . Пробег ионизующих квантов не превышает миллиметра, поэтому в нескольких миллиметрах от фронта газ вообще не ионизован. Температура электронного газа перед фронтом Те определяется равновесием между поглощением лазерного излучения и потерями энергии при столкновениях. В светодетонационном режиме для водорода, гелия и аргона величина Те равна Те -н2 эВ. Время от начала фотоионизации очередного слоя газа до прохождения фронта волны через этот слой порядка 10 с. Передачей энергии от электронов к атомам можно пренебречь (из-за большого различия в массах атома и электрона), поэтому для температуры атомов (и ионов) перед фронтом справедлива оценка Т < Те. [c.112]

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]

ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, продолжающаяся значительное время после прекращения ее возбуждения ФОТО ДЕЛЕНИЕ — деление атомного ядра гамма-квантами ФОТОДИССОЦИАЦИЯ—разложение под действием света сложных молекул на более простые ФОТОИОНИЗАЦИЯ — процесс ионизации атомов и молекул газов под действием электромагнитного излучения ФОТОКАТОД — холодный катод фотоэлектронных приборов, испускающий в вакуум электроны под действием оптического излучения ФОТОЛИЗ— разложение под действием света твердых, жидких и газообразных веществ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ—люминесценция, возникающая под действием света ФОТОМЕТРИЯ— раздел физической оптики, в котором рассматриваются энергетические характеристики оптического излучения в процессах его испускания, распространения и взаимодействия с веществом ФОТОПРОВОДИМОСТЬ изменение электрической проводимости полупроводника под действием света ФОТОРЕЗИСТОР — полупроводниковый фотоэлемент, изменяющий свою электрическую проводимость под действием электромагнитного излучения ФОТОРОЖ-ДБНИЕ — процесс образования частиц на атомных ядрах и нуклонах под действием гамма-квантов высокой энергии ФОТОУПРУГОСТЬ — возникновение оптической анизотропии и связанного с ней двойного лучепреломления в первоначально оптически изотропных телах при их деформации [c.293]

С ростом мол. массы, как правило, падает вероятность перевода вещества без разложения путём нагрева в газовую фазу и образования молекулярного иона. В этом случае используются след, методы ионообразо-вания фотоионизация хим. ионизация в результате передачи заряда (чаще путём переноса протона) исследуемым молекулам ионами, образующимися при взаимодействии с ионизир. электронами молекул газа-реагента ионизация в сильном электрич, поле ионизация быстрыми атомами десорбция ионов импульсным лазерным излучением десорбция ионов пучком электронов десорбция ионов продуктами деления тяжёлых ядер ( С1). [c.58]

В недрах С. атомы (в осн. это атомы водорода) находятся в иовиэов. состоянии. Если водород полностью ионизован, то поглощение излучения связано гл. обр. с отрывом электронов от ионов более тяжёлых элементов (с нх фотоионизацией). Однако таких элементов в ведрах С. мало. Движущиеся из солнечных недр фотоны частично рассеиваются и поглощаются свободными электронами. Суммарное поглощение в иони-зов. газе центр, области С. всё же относительно мало. По мере удаления от центра С. темп-ра и плотность газа падают, и на расстояниях, больших 0,7—0,8 Д , уже могут существовать нейтральные атомы (в более глубоких слоях — атомы гелия, блцже к поверхности С,— атомы водорода). С появлением нейтральных атомов (особенно многочисл. атомов водорода) резко возрастает поглощение, связанное с их фотоионизацией. Перенос энергии излучением сильно затрудняется. Включается др. механизм переноса энергии — развиваются крупномасштабные конвективные движения, и лучистый перенос сменяется конвективным (см. Конвективная неустойчивость). Протяжённость по высоте солнечной конвективной зоны 200 тыс. км ( 0,3 Д - Скорости конвективных движений в глубоких слоях малы — порядка 1 м/с, в тонком верх, слое они достигают [c.589]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...