І. Электрстатик а
жүктеу/скачать 1,99 Mb.
|
І. Электрстатик а
| 7.3. Өздік (дербес) разряд
Потенциалдар айырымын әрі қарай көбейте берсек, тасқынды ионизацияның пайда болуы мүмкін, ионизатор әсерінен пайда болған электрондар өрісте айтарлықтай үлкен энергияға ие болып, өздері газ молекулаларын ионизациялайтын жағдайға жетеді. Әрбір жаңа электрон осындай мүмкіндікке ие болғандықтан, зарядталған бөлшектердің саны тез артады. Егер пайда болатын электрондар саны осы сәттегі бар электрондар санына және қос соқтығу арасында жүріп өтетін қашықтыққа пропорционал деп есептесек, былай жазуға болады: (7.12) яғни зарядталған бөлшектердің мынандай заңдылыққа бағынады (7.12 интегралдау арқылы аламыз): (7.13) Бұл жағдайда ток күші ондаған есе, бірнеше ондыққа артады, бірақ разряд әлі де болса, тәуелді жағдайда қалып, ионизатор әсері тоқталғанда бар электрондар жұтылып болған соң процесс үзіліп (тоқтап) қалады. Газдың жылдам электрондар әсерімен ионизациялануы мүмкіндігі (жоғарыда айтылған соққылау ионизациясы) қысымға айтарлықтай байланысты болады: газ қысымы аз болған сайын электр өрісінің электрондар энергиясын арттыратын уақыты, яғни олардың еркін жүру жолының ұзақтығы соғұрлым көп болады. Егер бұл энергия ионизациялауға жеткіліксіз болса, онда атомға беріліп, оны қоздыру мүмкін (кейіннен бұл артық энергиядан жарқыл шығару арқылы құтылады) сондай – ақ ол газды қыздыруға жұмсалуы мүмкін. Электрондар энергиясының газды қыздыруға кеткен шығыны аз болады, ол электрондар массасының газ молекулаларының массасынан едәуір айырмашылығының болуына байланысты. Ал иондар өз энергиясын газ молекулаларына беріп, газды белгілі дәрежеде қыздыруы мүмкін. Кернеудің әрі қарай артуы сапалық жағынан жаңа разрядтың, яғни ерікті разрядтың пайда болуына әкеп соғады. Электрондардың қозғалғыштығы иондардың қозғалғыштығына қарағанда едәуір жоғары болғандықтан ( ), катодқа жақын жерде компенсацияланбаған (жойылмаған), оң зарядтар жинала бастаған аймақ пайда болады. Осы қабат пен (оң зарядтар) катод арасында катодтан электрондарды жұлып алуға қабілеті жететін күшті электр өрісі пайда болады (суық эмиссия). Сонымен қатар катодқа тартылып алынған иондар оған өздерінің кинетикалық энергиясын беру арқылы оны қыздыруға мүмкін; бұл жағдайда күшті термоэлектрондық эмиссия (жылудың әсерінен катодтан электрондар бөлініп шығады) пайда болады. Мұның бәрі катодтан үздіксіз электрондардың бөлініп тұруына жағдай жасайды да жүріп жатқан разряд өзін өзі ұстап тұруға, яғни жалғастыруға жағдай тудырады, бұл кезде бастапқы ионизаторды алып тастауға болады. Бұл жағдайда катод маңайында күшті өріс, яғни потенциалдың үлкен градиенті пайда болды. Бұл әдетте, компенсацияланбаған зарядтары бар аймақтарға тән болады. Конденсатордың қалған бөлігінде өріс едәуір әлсіз болады, бірақ анод аймағында аздаған электрондар тобы пайда болып, өріс тууы мүмкін, ол катодқа қарағанда анағұрлым аз, сондықтан анодтағы процесс айтарлықтай роль атқармайды. Ерікті разряд кезінде ток күші қаныққан ток күшінен 5 – 6 ондыққа асып түсуі мүмкін (7.2 – сурет). Газ ионизациясы күрт артады да, мұнымен қатар электр өткізгіштікке өсе түседі, тіпті конденсатордағы кернеудің азаюы да мүмкін, егер электр көзінің ішкі кедергісі немесе тізбектегі қосымша кедергілер айтарлықтай үлкен болса (мұндай құбылыстар, мысалы, доғалық разряд кезінде байқалады). жүктеу/скачать 1,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|