Развитие разрядов в газах

РАЗВИТИЕ РАЗРЯДОВ В ГАЗАХ [c.46]

Для развития разряда в газе основное значение имеет ионизация молекул. В молекулярных тяжелых газах, в частности в элегазе, возможны разные процессы ионизации. Наибольшее значение имеют следующие реакции [c.50]

Скорости распространения электронных лавин к аноду, стримера к катоду и электронов с катодного пятна к аноду большие, поэтому пробой газа в однородном поле развивается весьма быстро. Например, пробой промежутка 1 см при нормальных атмосферных условиях завершается за 10" — 10" с. Благодаря большой скорости развития пробой газов на переменном напряжении с частотой 50 Гц происходит, если амплитудное значение приложенного напряжения достигает пробивного напряжения промежутка на постоянном токе. При кратковременном воздействии напряжения разряд в газе может не оформиться и пробивное напряжение повышается. Такое увеличение характеризуют коэффициентом импульса АГ п = [c.173]

Наиболее важным этапом при импульсном газоразрядном возбуждении среды является поджигание разряда. Это связано с тем, что в импульсных разрядах образование неоднородного состояния плазмы возможно не только из-за развития неустойчивости в первоначально однородной проводящей среде. При давлениях газа [c.112]

В последующих системах с секционированными катодами для увеличения КПД лазера вместо резисторов использовались индуктивности и емкости, а для увеличения рабочего объема лазера и улучшения однородности разряда применялись многоразрядные катоды, электроды со спиральным расположением относительно оси лазера. Однако такие лазеры имеют достаточно хорошие характеристики только при давлениях 0,5-10 Па при более высоких давлениях размер каналов распределенного разряда уменьшается, что приводит к повышению температуры в отдельных токовых шнурах и уменьшению эффективной длины активной среды. Более перспективными в этом отношении представляются устройства, в которых однородное развитие разряда достигается за счет предварительной ионизации газа в разрядном промежутке. [c.51]

При расположении диэлектрика в электрическом поле по рис. 3.16, б относительно небольшое расстояние между верхним и нижним электродами в вертикальном направлении, а также наличие диэлектрика между ними с диэлектрической проницаемостью, которая заметно больше проницаемости газа, приводит к резкому усилению поля в газе вблизи края верхнего электрода. Это же явление имеет место вблизи головки стримера и скользящего разряда, возникающих после того, как коронная стадия развития разряда с повышением напряжения переходит в следующие фазы разряда. Поэтому напряжения начала разряда (короны) и перекрытия в этом типе расположения диэлектрика в электрическом поле являются наиболее низкими. [c.56]

В данном разделе излагаются результаты исследований ЭГД течений, полученные в ЛАБОРАТОРИИ, начиная с конца 1950-х гг. В первую очередь они были связаны с авиационными приложениями и устройствами, в них используемыми. Однако многие из полученных результатов имеют общий характер и оказались принципиальными для развития электрогазодинамики в целом. В указанных исследованиях рабочая среда - газ (воздух), в котором находятся электрически заряженные компоненты или дисперсные фазы. Источником заряженных частиц в проведенных экспериментах чаще всего служит коронный разряд, обдуваемый потоком воздуха. [c.599]

Прошедш ий со времени первых опытов В. В. Петрова дли тельный период исследования электрической дуги в разнообразных ее модификациях принес много выдающихся теоретических и экспериментальных работ, открывших путь широкому техническому освоению дугового разряда. Тем не менее наши сведения о физических процессах дуги все еще крайне ограничены и неточны. В особенности это относится к дуге холодного типа — той технически важной разновидности разряда, которая объединяет в себе обширный класс металлических дуг, развивающихся в газе или вакууме при участии паров металла катода. Отсутствие точных сведений о холодной дуге служит серьезным тормозом в развитии работ по созданию новых, более совершенных газоразрядных приборов, принуждая проводить поиски нужных решений на ощупь, методами вульгарного эмпиризма. В отмеченном отставании физики не последнюю роль сыграли известная бессистемность изучения дуги и отсутствие четкого представления относительно его дальнейших путей и основных задач. В настоящее время в связи с большим масштабом работ по оснащению народного хозяйства новой техникой назрела необходимость отыскания новых путей и организационных форм исследования дугового разряда. Во-первых, подобные исследования должны носить характер планомерной работы, проводимой по заранее выработанной широкой программе. Во-вторых, в основу этой программы должна быть положена единая руководящая идея, способная объединить отдельные участки работы. Разумеется, составлению такой программы должна предшествовать систематизация и критическая переработка имеющихся сведений о дуговом разряде, а сама исследовательская работа должна проводиться в тесной связи с практикой. Опыт такого рода планомерного исследования дуги холодного типа, проведенного автором в период с 1957 по 1959 г. в Лаборатории газо- [c.5]

У поверхности излучающего электрода происходит интенсивная ионизация газа, сопровождающаяся возникновением коронного разряда. Образующиеся в зоне короны газовые ионы различной полярности движутся под действием сил электрического поля к соответствующим разноименным электродам. Частицы золы, встречая на своем пути ионы, также заряжаются. Основное количество частиц осаждается на развитой поверхности осадительных электродов, меньшая часть попадает на коронирующие [c.166]

Для регистрации быстропротекающих процессов (ядерных, процессов развития разряда в газе и др.) используются импульсиые ЭОП. Действие этих [c.15]

Механизм самостоятельного разряда. Развитие самостоятельного электрического разряда в газе протекает следующим образом. Свободный электрон под действием электрического поля приобретает ускорение. Если напряженность электрического поля достаточно велика, электрон лри свободном пробеге настолько увеличивает кинетическую энергию, что при соударе а1и с молекулой ионизует ео. [c.169]

ПЛАЗМЕННО-ПУЧКОВЫИ РАЗРЯД — один из ви-дов электрического разряда в газе, в к-ром в межэлектродное пространство вводится ускоренный электронный пучок и плазма разряда разогревается гл. обр, за счёт плазменно-пучковой неустойчивости (см. Пучковая неустойчивость). В результате развития неустойчивости электронный пучок размывается по скоростям с уменьшением ср. энергии электронов в пучке и передачей части первонач. энергии пучка ленгмюровским колебаниям. Затем значит, часть энергии ленгмюров-ских колебаний передаётся тепловым электронам плазмы. Разогрев тепловых электронов происходит за счёт затухания ленгмюровских колебаний при электрон-атоиных и электрон-ионных столкновениях, при рассеянии ленгмюровских колебаний на тепловых электронах с трансформацией ленгмюровских волн в ионнозвуковые, при затухании ленгмюровских колебаний в области уменьшающейся концентрации плазмы и т. д. [c.609]

ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫСОКИЕ— I) темп-ры Г, превышаю щие комнатную темп-ру (>300 К). Нагрев металлич. проводников элсктрич. током позволяет достигнуть неск. тыс. К, нагрев в пламени — примерно 5000 К, элсктрич. разряды в газах — от десятков тыс. до миллионов К, нагрев лазерным лучом—до неск. млн. К, темп-ра в зоне термоядерной реакции может составлять - 10 —10 К. В момент образования нейтронных звёзд темп-ра в их недрах достигает - 10 К, а на нач. стадиях развития Вселенной вещество могло иметь ещё большую темп-ру. [c.64]

Уже в XIX веке при развитии учения о газах было обнарулчено, что свет, возникающий при электрическом разряде в газах, несет на себе отпечаток внутренних процессов, имеющих место в атомах и молекулах, из которых он состоит. Затем было показано, что спектральный состав исиз скаемого телалга света очень часто полностью определяется их химическим составом. С помощью особых приемов и конструкций источников света оказалось возможным изучать внутреннюю энергетическую структуру атомов и молекул, находящихся как в отпосительпо свободном, газообразном состоянии, так и взаимодействующих между собой и составляюхцих жидкие и твердые тела. [c.221]

Ударные волны возникают при искровых разрядах в газах. Теория развития канала искры, основанная на рассмотрении ударных гидродинамических процессов, была развита С. И. Драбкиной (1951). [c.222]

Пробой воздуха развивается весьма быстро, поскольку он связан с разгоном электрическим полем частиц с большой подвижностью. При расстоянии между электродами 1 см пробой успевает завершиться за 10 — 10 сек. Поэтому практически скорость подъема напряжения на испытательном трансформаторе не влияет на электрическуто прочность газов. Но при достаточно кратковременном воздействии напряжения, например, отдельными импульсами, разряд в газе может и не оформиться, особенно при значительных расстояниях между электрода1МИ. В силу этого коэффициент импульса, равный отношению пробивного напряжения при импульсах к пробивному напряжению при постоянном токе или при 50 гц, оказывается для газов больше единицы. Коэффициент импульса зависит от формы самого импульса, от формы электродов и расстояния между ними, как правило, он не более 2. Благодаря большой скорости развития пробоя газов при повышении переменного напряжения пробой происходит при условии достижения определенной величины амплитудным значением, а не эффективным. Это обстоятельство может привести к неправильной оценке величины пробивного напряжения, если кривая переменного напряжения искажена, а измеряется только эффективное значение. При точно синусоидальном напряжении частотой 50 гц Б однородном электрическом поле при расстоянии между электродами 1 см и нормальных атмосферных условиях электрическая прочность воздуха, рассчитанная по максимальному напрял<ению, равна 30 кв/см, а рассчитанная по среднему напряжению—21 кв1см. При постоянном напряжении пробой газов происходит при условии, [c.75]

Основное количество вакуумноплотных узлов используется в качестве проходных изоляторов. При этом электрическая прочность ввода должна обеспечиваться в возможных условиях эксплуатаци-и. Наиболее часто поверхность диэлектрика в металлокерамических узлах гран 1-чит с газовой средой (воздух или другие газы) и маслом. Так как электрическая прочность масла и вакуумнонло -ных керамических материалов достаточно высока, например, слой чистого трансформаторного масла толщиной 5 мм выдерживает напряжение до 150 кв, а такой же толщины керамика 150—250 кв, то потеря электрической прочности металлокерамичеокими конструкциями в основном происходит за счет развития разряда в ва-куу ме непосредственно между электродами при малом межэлектродном расстоянии у проходных изоляторов или в газе вдоль поверхности керамического изолятора. [c.143]

Например, если принять А/=10 , =5-10 см и г =10" см, то Е=2 ед. С05Е=600 в/см. Это-напряжение достаточно для того, чтобы вызвать. разряд в газе при давлений атм. Теория Френкеля была в дальнейшем развита Натансоном (3621]. [c.511]

ВЙРОЖДЕННЫЙ ПОЛУПРОВОДНИК, полупроводник с большой концентрацией подвижных носителей заряда (эл-нов проводимости и дырок). Носители заряда в В. п. подчиняются Ферми — Дирака статистике, уровень Ферми лежит в зоне проводимости или в валентной зоне. В обычном (невырожденном) ПП, где концентрации носителей невелики и они подчиняются Больцмана статистике, уровень Ферми расположен в запрещённой зоне. В условиях сильной инжекции носителей возможно одновременное вырождение и эл-нов и дырок. Уровень Ферми при этом расщепляется на два квазиуровня, один из к-рых может лежать в зоне проводимости, другой в валентной зоне. Э. М. Эпштейн. ВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, 1) темп-ры Т, превышающие комнатную темп-ру ( 300 К). Нагрев металлич. проводников электрич. током позволяет достигнуть неск. тыс. кельвинов (К), нагрев в пламени — примерно 5000 К, электричк разряды в газах — от десятков тыс. до миллионов К, нагрев лазерным лучом — до неск. млн. К, темп-ра в зоне термояд, реакп ций может составлять 10 —10 К. В момент образования нейтронных звёзд темп-ра в их недрах может достигать —10 К, а на нач. стадиях развития Вселенной в-во могло иметь ещё большую темп-ру. [c.98]

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]

Классификация газовых разрядов. Среди стационарных самостоятельных разрядов в пост, поле наиб, важные и распространённые—тлеющий и дуговой. Они различаются механизмами катодной эмиссии, обеспечивающей возможность протекания пост, тока, поскольку осн. носителями тока являются электроны. В тлеющем и тёмном (таунсендовском) разрядах катод холодный. Электроны вырываются из него положит, ионами (и фотонами). В дуговом разряде катод разогревается сильным током и происходит термоэлектронная эмиссия. В резко неоднородных полях, усиленных около острий, проводов линий электропередачи, возникает коронный разряд, самостоятельный и слаботочный. Среди быстротечных сильноточных разрядов особенно важен искровой разряд. Он возникает обычно при 1 атм, d> 1—5 см и достаточно высоком напряжении, превышающем напряжение зажигания короны, если поле сильно неоднородное. Искровой пробой газа происходит в результате возникновения и быстрого развития тонкого плазменного какала от одного электрода к другому затем получается как бы короткое замыкание цепи высокопроводящим искровым каналом. Одна из форм искрового разряда—молния. В коронном и искровом разрядах катодная эмиссия особой роли не играет. [c.510]

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]

На основе этих соображений советскими физиками были поставлены опыты по изучению мощных электрических зарядов в газах. В этих опытах исследовались явления, возникающие при прохождении больших токов через водород, дейтерий и другие газы при различных степенях разрежения. Максимальная сила тока достигала 2 млн. а, а мгновенная мощность, выделявшаяся при таких кратковременных разрядах, более чем в 10 раз превосходила мощность Болн ской электростанции им. В. И. Ленина. Однако для проведения таких опытов недостаточно обладать установками, позволяющими сосредоточивать в разрядной камере на короткий промежуток времени огромную мощность. Необходимо также иметь весьма совершенную и разнообразную аппаратуру, чтобы регистрировать развитие процессов в плазме длительностью в несколько миллионных долей секунды. Быстродехютвующие осциллографы, сверхскоростная киносъемка, фотоаппараты с затворами электровзрывного действия, электронные умножители, словом, весь слоншый арсенал современной экспериментальной физики был использован для изучения свойств плазмы, нагреваемой мгновенным импульсом тока. [c.30]

Рассмотрим теперь распределение энергии в спектре излучения ксеноновых ламп. Спектральная плотность КПД излучения лампы определяется отношением излучае.мой ею световой энергии в единичном спектральном интервале к электрической энергии, рассеиваемой в разряде. Для квазистационарной стадии разряда излучаемая энергия может быть найдена из выражения (2.4) по экспериментально измеренным значениям температуры, оптической толщины kid лампы и длительности излучающего импульса. Для импульсных разрядов, в которых газодинамические явления, связанные с развитием разряда или движением масс газа в лампе, занимают значительную часть или весь импульс излучения, определение излучае.мой лампой энергии таким способом недостаточно корректно и приводит к заметным погрешностям. Отметим, что температура плазмы, как и плотность тока в разряде, могут меняться в течение импульса. Соответственно спектр излучения лампы также будет испытывать изменения во времени. [c.65]

Большую группу ( . з. ч. составляют приборы, в к-рых используется газовый разряд, инициированный проходящей частицей между электродами различной конфигурации. В соответствии с характером разряда пользуются ионизационной камерой в импульсном режиме, основанной на собирании электронов первичной ионизации пропорциональным счетчиком, использующим эффект газового усиления при развитии электронных лавин счетчиками с самостоятельным газовым разрядом (см. Газовые счетчики). Наибольшее распространение получил Гейгера—Мюллера счетчик, где благодаря сильной неоднородности электрич. поля (цилиндр — нить, плоскость — острие) при прохождении ионизующей частицы развивается коронный разряд. В искровом счетчике проходящая частица инициирует искру между плоскопараллельными электродами. В импульсном режиме работают также кристаллические счетчики и полупроводниковые счетчики (см. Полупроводниковый детектор ядерных излучений), в к-рых импульс тока обусловлен электронно-дырочной проводимостью, возникающей в монокристалле или полупроводнике (точнее, в области р — п-перехода) нод действием ионизующей частицы. В сцинтилляционных счетчиках электрич. имиульс обра ется на аноде фотоэлектронного умножителя, преобразующего вспышку света, возникающую в сцинтиллирующем веществе (кристалле, жидкости, пластике или газе) нри высвечивании возбужденных ионизующей частицей атомов или молекул. В Черенкова счетчике вспышка света возникает при прохождении частицы через вещество со скоростью, превышающей фазовую скорость света [c.110]

Энергия зажигания, 06е>мный способ поджигания горючих смесей - внесение искрового разряда в область смеси вызывает развитие весьма высоких температур -порядка 10000-20000 С, при которой газ ассоциирован и ионизирован. Воспламенение обусловливается тепловой энергией электрического разряда, а также подводом активированных заряженных частиц - молекул, радикалов, атомов и ионов, инициирующих химические реакции окисления. [c.56]

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, потому что сильная неоднородность электрич. поля, обусловливающая её, существует только в непосредств. близости от проводов и остриёв. Коронный разряд представляет собой многократно повторяющийся процесс поджига, к-рый распространяется на ограниченное расстояние от проводника, до области, где напряжённость поля уже недостаточна для поддержания разряда. Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою. Этот Э. р. в г. имеет вид прерывистых ярких зигзагообразных разветвляющихся, заполненных ионизованным газом нитей-каналов, к-рые пронизывают промежуток между электродами и исчезают, сменяясь новыми. Искровой разряд сопровождается выделением большого кол-ва теплоты и ярким свечением. Он проходит след, стадии резкое увеличение числа эл-нов в сильно неоднородном поле близ проводника (электрода) в результате последоват, актов ионизации, начинаемых немногими, случайно возникшими свободными эл-нами образование электронных лавин переход лавин в стримеры под действием пространств, заряда, когда плотность заряж, ч-ц в головной части каждой лавины превысит нек-рую критическую. Совместное действие пространств, заряда, ионизирующих эл-нов и фотонов в головке стримера приводит к увеличению скорости развития разряда. Примером естественного искрового разряда явл. молния, длина к-рой может достигать неск. км, а макс. сила тока — неск. сотен тысяч А. [c.864]

Смотреть страницы где упоминается термин Развитие разрядов в газах : [c.224] [c.424] [c.75] [c.69] [c.63] [c.459] [c.460] [c.868] [c.121] [c.217] [c.238] [c.420] [c.204] [c.544] [c.702] [c.703] [c.703] [c.103] [c.56] [c.235] [c.447] [c.98] [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...