атора відбувається виривання з атома або молекули одного або декількох електронів, що призводить до утворення вільних електронів і позитивних іонів. p align="justify"> Електрони можуть приєднуватися до нейтральних молекул і атомів, перетворюючи їх на негативні іони.
Отже, в іонізованому газі є позитивні і негативні іони і вільні електрони.
Іонізуючі фактори: сильне нагрівання, короткі електромагнітні випромінювання (ультрафіолетове, рентгенівське і гамма-випромінювання), корпускулярне випромінювання (потоки електронів, протонів, альфа-частинок).
Для того, щоб вибити електрон, необхідно затратити енергію, що дорівнює енергії іонізації = 4-25еВ.
Одночасно з процесом іонізації газу йде зворотний процес - рекомбінації.
В
Малюнок 2.6 - Залежність струму від напруги
На ділянці ОА струм зростає пропорційно напрузі. На ділянці АВ зростання струму сповільнюється і потім припиняється (ділянка ВС). p align="justify"> Це відбувається в тому випадку, коли іони і електрони, створювані зовнішнім іонізатором за одиницю часу, за цей же час досягають електродів. Виходить струм насичення. Якщо припиниться дія іонізатора, то струм зникне. p align="justify"> На ділянці CD струм починає збільшуватися із збільшенням U, а потім різко зростає через ударної іонізації.
При великих U пробою сильно прискорені електрони, стикаючись з нейтральними молекулами, іонізують їх, утворюються вторинні електрони і позитивні іони які рухаються: іони до катода, а електрони - до анода. Вторинні електрони знову іонізують молекули газу, і, отже, загальна кількість носіїв зростає лавиноподібно - це ударна іонізація.
Але цього не достатньо для підтримки розряду при видаленні зовнішнього (DE) чинника. Необхідно для підтримки лавини В«відтворюватиВ» електрони. Для цього необхідно:
щоб прискорені позитивні іони б'ючись об катод, вибивали б з нього електрони;
позитивні іони, стикаючись з молекулами газу, переводили б їх у збуджений стан, а перехід супроводжувався випусканням фотона;
фотон, поглинається нейтральній молекулою, іонізує її, тобто відбувається процес фотонної іонізації молекул;
електрони, б'ючись об анод, повинні вибивати електрони;
при підвищенні U настає момент, коли позитивні іони набувають енергію, достатню для іонізації молекул газу і до катода спрямовуються іонні лавини. Відбувається збільшення струму майже без збільшення U, настає самостійний розряд, а напруга в цей момент називається напругою пробою. p align="justify"> 4 види самостійного розряду:
Тліючий розряд виникає при низьких тисках. Застосовується: у газосвітних лампах, лампах денного світла, для катодного напилення металів. Катод, сильно нагріваючись, за рахунок попадання позитивних іонів, переходить в пароподібний стан. Поміщаючи поблизу катода різні предмети, їх покривають рівномірним шаром металу.
Іскровий розряд виникає при великих напруженостях електричного поля ~ 3 * 10 6 В/м в газі і тиску ~ атмосферному.
Використовується: у двигунах внутрішнього згоряння для займання горючої суміші, іскрових розрядників, для електроїськрової точної обробки металів (різання, свердління), в спектральному аналізі для реєстрації заряджених частинок.
дугового розряду. Застосовується: для зварювання та різання металів, отримання високоякісних сталей, освітлення, у випрямлячах.
Коронний розряд виникає поблизу вістря при Е = 30кВ/см, з'являється світіння, що має вигляд корони.
Розрізняють негативну і положитель ву корони, створюють радіоперешкоди.
Застосовують: в електрофільтрах для очищення промислових газів від домішок, для нанесення порошкових і лакофарбових покриттів.
Закон Пашек. Пробивное напруга повітря та інших газів в електричному полі є функцією твори тиску газу на відстань між електродами:
Uпр = f (ph)
В
1 - повітря, 2 - азот; 3 - неон, 4 - елегаз
Малюнок 2.7 - Криві Пашіка для газів
Зі збільшенням тиску електрична міцність газів збільшується. При великих тисках довжина вільного пробігу електронів мала, оскільки підвищується концентрація молекул газ...
