Газовый разряд тепловой

Для источников света, традиционных в оптической области спектра, характерна некогерентность излучения, а именно, излучение источника в целом слагается из некогерентных между собой потоков, испускаемых микроскопическими элементами источника, — атомами, молекулами, ионами, свободными электронами. Примерами некогерентного излучения могут служить свечение газового разряда, тепловое излучение искусственных и естественных источников, люминесценция при различных способах ее возбуждения и т. д. [c.769]

Для получения когерентных волн этого приема не всегда достаточно. Необходимы генераторы лучей, которые были бы строго когерентны. Напомним, что свечение газового разряда, тепловое излучение, люминесценция, где излучение слагается из некогерентных между собой излучений, испускаемых атомами, молекулами, ионами и т. д., не дают когерентного излучения. [c.74]

Каждая такая спектральная линия не представляет собой, однако, излучения строго определенной длины волны, а является, как уже не раз упоминалось, излучением в очень узком спектральном участке, в котором энергия распределена так, что интенсивность быстро падает от центра к краям. Измерение ширины спектральной линии (см. 158) показывает, что в излучении разреженного газа величина этого участка нередко ограничена сотыми и даже тысячными долями ангстрема. Однако условия возбуждения могут заметно влиять и на эту величину, равно как и на положение центра (максимума) спектральной линии. Внешнее электрическое (или магнитное) поле вызывает расширение (или даже расщепление) спектральной линии, а такие внешние поля (особенно электрические) могут в условиях газового разряда обусловливаться высокой концентрацией ионов в разряде и достигать заметной величины столкновение светящегося атома с соседними во время процесса излучения также ведет к уширению линии й тому же ведет и самый факт теплового движения атома вследствие эффекта Допплера. В специальных условиях, например при мощных разрядах, сопровождающихся сильной ионизацией, или при большой плотности газа эти искажения могут достигать значительной величины. Однако [c.712]

И анод 2 — вольфрамовая пластинка. Анод укреплен под углом 45 по отношению к катоду. На катод подается высокое напряжение. С целью тепловой и химической изоляции, а также с целью предупреждения возможного газового разряда, воздух из трубки выкачан почти до полного вакуума. [c.299]

ВИЯМИ поддержания газового разряда можно получить, рассмотрев упрощенный баланс энергии электрона для однокомпонентной газовой смеси. Если энергия электрона существенно превышает тепловую энергию нейтральных частиц, то уравнение имеет вид [c.80]

Плазменный переплав. В ограниченной степени плавку с помощью плазмы исследовали применительно к обеим стадиям производства, первичной выплавке и переплаву. Регулировку температуры, которая существенно превышает температуру у всех остальных процессов, осуществляют при посредстве газовой среды, в которой происходит плавка. Главные соображения, по которым обращаются к данному способу плавки, — высокая производительность и высокий коэффициент использования тепловой энергии [9]. Различные виды плазмы образуются в результате пропускания электрического тока через газ. Чтобы последний приобрел электропроводимость, его сначала необходимо ионизировать. В результате между двумя электродами устанавливается проводящий канал, и электрический ток, проходя сквозь ионизированный газ, порождает газовые разряды. Средняя температура газа меняется в пределах от 3000 до 6000 °С, а температуры электрической дуги- от 6000 до 20000 °С. [c.149]

В подавляющем большинстве газовых лазеров ввод энергии в газ связан с электрическим (газовым) разрядом, в котором эта энергия через электроны передается атомам среды. Такие лазеры называют газоразрядными и электроразрядными. Этот метод возбуждения технически проще других и сразу создает неравновесное состояние газа, так как средняя энергия электронов в газовом разряде значительно превышает тепловую энергию атомов. Он применим для возбуждения лазеров как непрерывного, так и импульсного режимов работы. Импульсное возбуждение используется большей частью в случае неблагоприятной для непрерывного режима динамики установления населенностей на верхнем и нижнем уровнях энергии, а также для того, чтобы получить высокую мощность излучения, недостижимую в непрерывном режиме. [c.40]

Электрическая дуга. В дуговых печах источником тепловой энергии является электрическая дуга, представляющая собой разновидность газового разряда. [c.250]

В электрическом газовом разряде различают следующие виды ионизации газов соударением, фотоионизацию, тепловую, электрическим полем. [c.30]

Строго говоря, распределение Максвелла (1.103) справедливо только при тепловом равновесии. Тем не менее отклонение от него для излучающих атомов в газовом разряде обычно незначительно. [c.59]

Тепловое движение атомов приводит к уширению спектральной линии из-за явления Допплера. Если бы все атомы в газовом разряде двигались с одной определенной скоростью то, согласно теории, имело бы место только смещение излучаемой частоты относительно основной частоты Уо, соответствующей переходу Е —Е. Как известно из курса общей физики, это смещение в длинах волн равно [c.27]

Полученные выше формулы и рассмотренные примеры относились к случаю установления теплового равновесия между электронами и ионами. Наличие в сильно ионизованной плазме нейтральных частиц не приводит к серьезным изменениям полученных выводов, так как их температуры близки к температуре ионов. Процессы возбуждения и ионизации, протекающие в плазме (неучтенные в выше приведенных рассуждениях), улучшают условия установления равновесия. Если потери на излучение в плазме газового разряда велики, то эти потери нужно вычитать из той энергии, которую электроны получают от электрического поля. [c.428]

Излучение телами электромагнитных волн (свечение тел) требует энергетических затрат и может осуществляться за счет различных видов энергии. Если свечение происходит за счет внутренней (тепловой) энергии тела, оно называется тепловым излучением. Все остальные виды свечения, возбуждаемые за счет любого другого вида энергии, кроме теплово , называются люминесценцией. В первую очередь, к ним относятся хемилюминесценция (свечение вещества при некоторых химических превращениях), электролюминесценция (свечение газового разряда под действием соударений заряженных частиц), фотолюминесценция (излучение, вызываемое предварительным освещением тела) и т. д. [c.242]

До появления лазеров основными тепловыми источниками для технологической обработки материалов являлись газовая горелка, электродуговой разряд, плазменная дуга и электронный поток. С появлением лазеров, излучающих большую энергию, оказалось возможным создавать на обрабатываемой поверхности высокие] плотности светового потока. Роль лазеров как световых источников, работающих в непрерывном, импульсном режимах или в режиме гигантских импульсов, состоит в обеспечении на поверхности обрабатываемого материала плотности мощности, достаточной для его нагревания, плавления или испарения, которые лежат в основе лазерной технологии. [c.104]

В настоящее время воздействием плазмы на газовые среды получают аммиак, этилен, ацетилен, окислы азота, цианистые и другие соединения. Интенсивно ведутся исследования по переработке угля в плазменных струях [218], коронирующем разряде [218], электрической дуге [219], искровом разряде путем воздействия луча лазера. Существенное отличие переработки углей методом воздействия высоких температур при быстром нагреве (тепловым ударом) от обычного коксования заключается в том, что при коксовании выделяется достаточное количество жидких продуктов (смол), а при тепловом ударе основными продуктами переработки угля являются газы и сажа. [c.265]

Тепловое воздействие на полимер перегретого разрядом газового включения термическое разложение полимера в микрообластях и рост за счет этого процесса концентрации газовых включений (пор), [c.60]

Нагрев возникает в результате искровых разрядов между поверхностью катода 3 и электролитом 2, создающими тепловые потоки, а также экзотермических реакций, протекающих в газовой оболочке 4, образующейся у катода. Нагрев в электролите осуществляется при силе тока от 60 до 220 а и напряжении 180— 300 в. [c.536]

НАПОР [<гидростатический определяется отношением полной потенциальной скоростной характеризуется отношением кинетической) энергии некоторого объема жидкости к массе жидкости в этом объеме температурный — разность температур двух различных смежных или разделенных стенкой сред, между которыми происходит теплообмен] НАПРЯЖЕНИЕ механическое [служит мерой внутренних сил, возникающих в деформированном теле и определяемой отношением выявленной силы к величине элементарной площадки, выбранной внутри или на поверхности тела в гидроаэростатике определяется как сила, отнесенная к единице площади поверхности, на которую она действует касательное возникает под действием сил, касательных к нормальное возникает под действием сил, нормальных к> поверхности тела трение численно равно силе внутреннего трения в газе, действующей на единицу площади поверхности слоя] электрическое (численно равно суммарной работе, совершаемой кулоновскими и сторонними силами при перемещении по участку цепи единичного положительного заряда анодное прилагается между анодом и катодом электронной лампы или гальванической ванны зажигания обеспечивает переход несамостоятельного газового разряда в самостоятельный переменное, действующее значение которого вычисляют (для периодического напряжения) как среднеквадратичное значение напряжения за период его изменения пробивное вызывает разряд через слой диэлектрика сеточное приложено между сеткой и катодом электронной лампы и служит для запирания лампы при определенном значении его на участке цепи равно произведению его сопротивления на силу тока) НАПРЯЖЕНИЯ механические (контактные возникают на площадках соприкосновения деформируемых тел температурные образуются в теле вследствие различия температур составных его частей и ограничения возможностей теплового расширения со стороны окружающих частей тела или других тел остаточные вызываются крупными дефектами материала, неоднородностью кристаллической структуры и дефектами атомно-кристаллических решеток) [c.253]

С Г. л. получена генерация на более чем 6000 отдельных линиях в очень широкой области спектра от вакуумного УФ до субмиллиметровых волн. Г. л. посвящается примерно половина научных публикаций по лазерам, из них более 60% — газоразрядным лазерам. Конструктивные особенности, мощность генерации, кпд п др. характеристики Г. л. меняются в очень широких пределах. Большое число Г. л. разл. типов выпускается серийно. -Г. Uempavi. ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД — прохождение электрич. тока через газ, сопровождающееся совокупностью электрич., оптич. и тепловых явлений. Подробнее см. Электрические разряды в газах. [c.381]

Функциональную основу Г. п., как правило, составляет газовый разряд (дуговой, тлеющий, высокочастотный, СВЧ-разряд, лазерный, пучково-плазменный). Для генерации плазмы пока ещё редко используется ионизация рабочего вещества резонансным излучением, но в будущем, в связи с развитие.м лазеров, такие Г. п. могут получить значит, распространение. Г. п., работающие на газах при давлениях, сравнимых с атмосферным, обычно наз. плазмотрона,ии. Г. п., работающие на газах низких давлений, как правило, входят в состав более крупных устройств, напр, двухступенчатых плазменных ускорителей или ионных источников. Если в плазмотронах одной из основных конструктивных трудностей является защита стенок газоразрядного канала от больших тепловых потоков, то в Г. п. пизкого давления возникает проблема предотвращения гибели за ряж. частиц на стенках. С этим борются, используя экранировку стенок магн. и электрич. полями (см. Ионный источник), а также совмещая ионизацию и ускорение в одном объёме, благодаря чему поток плазмы попадает преим. в выходное отверстие Г. п. (см. Ллаз-.пенные ускорители). В связи с задачами плазменной технологии большое внимание уделяется разработке Г. п., непосредственно генерирующих плазму из твёрдых веществ. Наиб, распространение для этих целей получили вакуумные дуги с холодным катодом. Воз- [c.434]

В любом сечении длинного однородного положит, столба ионизация компенсирует гибель электронов за счёт рекомбинации, амбиполярной диффузии к стенкам, прилипания (к-рое может частично компенсироваться отлипанием). Этим определяется зависимость поля в столбе от плотности зарядов в плазме (эквивалент ВАХ столба). При сильном нагреве газа ВАХ — падающая. В тлеющем разряде возникают разл. неустойчивости. Наиб, распространена иони-зационно-перегревная, связанная с увеличением частоты ионизации при тепловом расширении газа, вызванном случайным локальным перегревом. Рост v ведёт к увеличению и, дополнит, тепловьщелению и дальнейшему росту Т. Эта неустойчивость вызывает контракцию газового разряда— стягивание разряда в токовый шнур. Др. неустойчивости приводят к возникновению страт—расслоению положит, столба вдоль тока на сильно и слабо ионизованные участки. Чаще всего страты бегут от анода к катоду и глазом не видны (см. также Низкотемпературная плазма). [c.512]

ЭЛЕКТРбДЫ ПЛАЗМЕННЫЕ—плазменные поверхности, образующиеся непосредственно у поверхности электродов катодов и анодов) и обладающие повышенной электронной эмиссией. Очень часто Э. п, образуются при взрывной электронной эмиссии и в случае приповерхностных электрич. разрядов (искровых, скользящих, коронных и т. д.), Э. п,, возникающие в случае скользящего по поверхности диэлектрика разряда, широко используются для организации объёмных однородных сильноточных разрядов в газовых средах повышенного давления. Такой способ организации объёмных разрядов относительно прост, т. к, при скользящем разряде возникает плазменное образование большой площади 60х200см ) при относительно низких напряжениях ( 100 кВ). Объёмные газовые разряды с Э, п, характеризуются повышенной устойчивостью при давлениях >1 атм. Это объясняется тем, что повышенная концентрация электронов создаётся непосредственно вблизи электродов, что предупреждает возникновение в приэлектродных областях к,-л. неустойчивостей (тепловых, ионизационных и др.). Повышенная излучат, способность скользящего разряда в области вакуумного ультрафиолета приводит к интенсивной фотоионизации в газовом объёме, что повышает уровень нач. концентрации электронов. Кроме того, плазма скользящего разряда, через к-рую замыкается ток объёмного разряда, играет стабилизирующую роль за счёт собственного активного сопротивления. [c.533]

Наряду с превращением механической энергии в работу пластической деформации и в связанную с этим тепловую энергию, а также в работу на образование новых поверхностей разрушения, возникновение которых обычно также связано с образованием дислокаций, необходимо назвать следующие процессы, связанные с поглощением энергии возникновение разностей электрических потенциалов, которые могут выравниваться за счет газового разряда при световом излучении (особый тип трибо-люминесценции), и эмиссия электронов. [c.441]

В электрическорл газовом разряде различают ионизацию соударением, тепловую, фотоионизацию и ионизацию электрическим полем. Ионизация соударением заключается в том, что вышедшие с поверхности отрицательного полюса (катода) электроны движутся со скоростью света к аноду. При движении электроны соударяются о молекулы и атомы газа, образуя положительные и отрицательные ионы. Образовавшиеся положительные ионы движутся к катоду, а отрицательные — к аноду. [c.137]

Лазер (оптический квантовый генератор) - устройство, преобразующее различные виды энергии (электрическую, световую, химическую, тепловую и Т.Д.) в энергию когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона. Действие лазера основано на использовании индуцированного излучения света системой возбужденных атомов, ионов, молекул или других частиц вещества активной средой), помещенной в оптический резонатор. Такое усиление возможно, если активная среда находится в состоянии так называемой инверсии населенностей, когда равновесное распределение частиц (электронов, атомов, ионов, молекул и др.) активной среды по уровням энергии нарущается и число частиц на возбужденном энергетическом уровне превьшает число частиц на ниже расположенном уровне. Для создания и поддержания в активной среде инверсии населенностей применяются различные методы возбуждения (накачка), зависящие от структуры активной среды. Накачка может осуществляться под действием света оптическая накачка), пучка электронов, сильного электрического поля, в газовом разряде, в результате химических реакций, инжекции неравновесных носителей заряда инжекционная накачка), посредством пространственной сортировки молекул (в молекулярных генераторах) и другими методами. [c.510]

Шумы в плазме. Плазма газового разряда при низком давлении является источником широкополосного шума, возникающего благодаря тепловому движению облака электронов. Эффективная шу.мовая температура этого излучения (см. ниже) близка к электронной темн-ре плазмы, к-рая определяется родом газа и его давлением. Поскольку при разряде через трубку протекает ток, то, помимо шума илазмы, возникает дробовой шум электронного потока. [c.322]

В лабораторных условиях с П. приходится иметь дело в различного рода газовых разрядах, в газоразрядных лампах, ионных источниках, в установках для электромагнитного разделения изотопов. Ускорение П. с помощью нлазмениых пушек (инжекторов) позволяет использовать П. как рабочее тело в реактивных двигателях (см. Электрореактивные двигатели). II. может быть использована для прямого нре-вращепия тепловой энергии в электрическую в ма1ни-то1 идродш1амич. генераторах и плазменных тепловых элементах (см. Плазменные источники электрической. энергии). [c.16]

Когда свет излучается тепловым источником, например раскаленным веществом или газовым разрядом, мы можем предположить, что совместное распределение вероягносге для поля в п пространственно-временных точках с хорошим приближением будет гауссовым. Как хорошо известно (см, например, [18)), такие раенределеиия полностью определяются корреляционными функциями второю порядка Это означает, что для света от теплового источника все корреляционные функции более высокого порядка можно выразить через корреляционные функции второго порядка. Однако для света нетепловых источников, например лазера, последнее несправедливо [c.453]

В рассмотренном выше газовом разряде излучающие атомы на самом деле не являются неподвижными, как предполагалось выше, а обладают кинетической энергией. Во многих случаях распределение кинетической энергии среди атомов соответствует тепловому-равиовесию н, следовательно, описывается распределением Максвелла — Больцмана (см. приложение К). Излучение, нспущепное [c.14]

Выше мы уделяли внимание только лазерному переходу с однородно уширенной линией (т. е. случаю, когда все атомы имеют одинаковые резонансные частоты В наиболее же часто встречающихся реальных условиях атомы обладают распределением резонансных частот. К примеру, в случае газового разряда, рассматривавшегося в п. 2.1, атомы обладают распределением наблюдаемых ре юнансных частот, соответствующим распределению атомов по тепловым скоростям. [c.32]

Этот процесс является резонансным в том смысле, что в нем происходит перераспределение энергии возбужденной молекулы без какой-либо потери полной внутренней энергии (т. е. без ее превращения в кинетическую, или тепловую, энергию). Это значит, что эффективность превращения молекул СОг(ООуз) в СОг(001) без потери энергии очень высока. Поэтому на практике необходимое возбуждение молекул углекислого газа на высший лазерный уровень можно осуществить достаточно хорошо при столкновении с электронами газового разряда. [c.64]

Ионизационный пробой возникает в результате действия на диэлектрик частичных разрядов в газовых порах. Разрушительное воздействие частичных разрядов на диэлектрик обусловлено многими факторами. Например, полимерные диэлектрики под действием частичных разрядов окисляются образующиеся в результате частичных разрядов электроны и ионы, бомбардируя стенки пор, прои.зводят их эрозию, т. е. механически разрушают образующиеся оксиды азота и озон химически разрушают полимер наконец, разрушают стенки поры тепловое воздействие перегретого разрядом газового включения. [c.171]

В жидкости, содержащей газы, пробой начинается с ионизации газовых включений, В результате ионизации температура стенок газовых включенйй возрастает, что приводит к вскипанию микрообъемов жидкости, примыкающих к включению. Объем газа увеличивается, включения сливаются, образуя между электродами мостик, по которому проходит разряд в газе. Причиной пробоя может стать трудноудаляемый слой газа толщиной 10- м на электродах, которые используются для определения Е р. Газы имеют малый коэффициент теплопроводности. Следовательно, слой газа на электродах образует участок с большим тепловым сопротивлением. В результате температура близ границы раздела жидкость — газ повышается, что приводит к вскипанию жидкости, а далее и к ее пробою. В процессе пробоя жидкости с большим содержанием газа (газовые включения), которые первоначально имеют сферическую форму, в электрическом поле деформируются. При дес юрмации они превращаются в эллипсоиды вращения, удлиняются и сливаются образуя сплошной газовый канал между электродами, что приводит К пробою. Для жидких диэлектриков с газовыми включениями цр увеличивается с ростом давления рис. 5.35,а), так как увеличиваются температура кипения и растворимость газа в жидкости, что затрудняет рост объема газовых включений. [c.176]

Сущность способа при прохождении постоянного электрического тока соответствующего напряжения и плотности через электролит между электродами поверхность катода нагревается с большой скоростью до высокой температуры. Нагрев обусловлен искровымя разрядами между поверхностью катода и электролитом, создающими пульсирующие тепловые потоки, а также экзотермическими реакциями, протекающими в газовой оболочке, образующейся у катода. [c.960]

В результате теплового контакта плазмы разряда с жидкостью происходит ее разогрев и испарение с образованием газового пузыря. Давление газа в пузыре достигает (10—100)-10 Па, по окончании импульса разряда оно резко падает до значений ниже атмосферного. Резкое падение давления над расплавленным перегретым металлом ведет к выбросу его из лунки в виде капель жидкой фазы при температурах ниже температуры кипения металла. Жидкие микропорции металла в виде капель выбрасываются во внутреннюю полость схлопывающегося пузыря на его стенки. В результате соприкосновения с рабочей жидкостью продукты эрозии застывают в виде гранул шарообразной формы. При схлопывании пузыря продукты эрозии выталкиваются из межэлектродного зазора ударными волнами вместе с окружающей их жидкостью. Этот процесс происходит во время пауз между электрическими импульсами. В этот момент межэлектродггый зазор должен полностью очиститься от продуктов эрозии электродов, а рабочая жидкость — полностью восстановить электрическую прочность, обеспечивающую постоянство напряжения пробоя и зазора при обработке. [c.598]

Термический Виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии Дуговая (рис. 1.1) Электрощлаковая Электронно-лучевая Плазменно-лучевая Ионно-лучевая Тлеющим разрядом Световая Индукщ онная Газовая Термитная Литейная [c.6]

В плазмотронах сжатие дуги чаше всего осуществляется газовым потоком, который, проходя сквозь узкое сопло, ограничивает поперечные размеры дуги (рис. 4.17). Газ, подаваемый внутрь плазмотрона, выходит сквозь узкое отверстие в сопле, оттесняя дугу от стенок. Для устойчивой работы плазмотрона стенки сопла охлаждаются водой и при работе остаются холодными. Пристеночный охлажденный слой газа изолирует плазму от сопла как в электрическом, так и в тепловом отношении. Поэтому дуговой разряд между электродом внутри горелки и изделием (или соплом) стабилизируется и проходит сквозь центральную часть отверстия в сопле. Способ сварки сжатой дугой часто называют также плазменнодуговой сваркой или сваркой плазменной струей. [c.187]

Тлеющий разряд не приводит к возникновению в газовой среде таких частиц, которые бы отсутствовали при чисто тепловом воздействии. Как правило, зажигание разряда лишь снижает температуру, при которой появляются те или иные продукты реакций. Поэтому, казалось бы, изменение условий в газовой среде, обусловленное разрядом, может лишь изменить температурные интервалы возникновения собственных текстур. Однако зажи)( ание разряда, как показывают эксперименты, приводит к тому, что возникают собственные текстуры, которые не наблюдаются вообще или редко образуются в безрадрядных условиях. В первую очередь это относится к текстуре [110J в переходных металлах с о.ц.к. решеткой. [c.45]

Лазерная система ЗГ-УМ является идеальным устройством для исследования характеристик газоразрядной среды отдельного АЭ. Для этого исследуемый АЭ устанавливается в качестве УМ. Система ЗГ - УМ позволяет измерять усилительные и оптические свойства газовой среды АЭ, оценивать температуру его газа и состояние активной среды до возникновения, в процессе развития и после окончания импульсов тока разряда при разных условиях накачки (уровень вводимой мощности, длительность импульсов тока, частота повторения импульсов, давление буферного газа). На рис. 5.22, а представлена оптическая схема системы для определения фокусного расстояния тепловой газовой линзы (-Ртгл) в АЭ. Фокусное расстояние рассчитывалось [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...