азі, починається «тихий розряд». При підвищенні різниці потенціалів (напруги) сила струму тихого розряду спершу збільшується пропорційно напрузі (ділянка кривої OA на рис. 1), потім зростання струму з ростом напруги сповільнюється (ділянка кривої AB), і коли все заряджені частинки, що виникли під дією іонізатора в одиницю часу, йдуть за той же час на катод і на анод, посилення струму із зростанням напруги не відбувається (ділянка ВС). При подальшому зростанні напруги струм знову зростає і тихий розряд переходить в несамостійний лавинний розряд (ділянка РЄ на рис. 1). У цьому випадку сила струму визначається як інтенсивністю дії іонізатора, так і газовим посиленням, яке залежить від тиску газу і напруженості електричного поля в просторі, займаному розрядом.
Тихий розряд спостерігається при тиску газу порядку атмосферного. Зовнішніми іонізаторами можуть бути: природне радіоактивне випромінювання, космічні промені, потоки фотонів (сильне світлове опромінення), пучки швидких електронів і т. д. Іонізатори двох останніх типів використовуються (переважно в імпульсному режимі) в газових лазерах.
Перехід несамостійного газового розряду в самостійний характеризується різким посиленням електричного струму (точка Е на кривій рис. 1) і називається електричним пробоєм газу.
рис. 1: ВАХ тихого розряду
Відповідне напруга U3 називається напругою запалювання. Фрідріхом Ріллей <# «45» src=«doc_zip2.jpg» />
де: V - напруга запалювання в вольтах <# «justify"> Графік цього рівняння називається кривою Пашена (рис 2).
Рис. 2: криві Пашена для різних газів
Розряд після лавинного пробою приймає форму тліючого розряду, якщо тиск газу низько (кілька мм рт. ст.). При більш високому тиску (наприклад, при атмосферному) лавинне посилення електричного розряду в газах призводить до виникнення електричного просторового заряду, що змінює характер процесу пробою. Утворюється один або кілька вузьких провідних (заповнених плазмою) каналів, що виходять від одного з електродів. Такі канали називаються стримерами. Час утворення стримерів дуже мало (близько 10-7 сек).
Після короткого перехідного процесу самостійний газовий розряд стає стаціонарним. Зазвичай такий розряд здійснюють в закритому изолирующем посудині (скляній або керамічному). Струм в газі тече між двома електродами: негативним катодом і позитивним анодом.
Одним з основних типів газового розряду, що формується, як правило, при низькому тиску і малому струмі (ділянка B на рис. 3), є тліючий розряд.
Рис. 3
Головні чотири області розрядного простору, характерні для тліючого розряду, це:
- катодний темний простір;
- тліюче світіння;
- фарадєєво темний простір;
- позитивний стовп.
Області 1 - 3 знаходяться поблизу катода і утворюють катодну частину розряду, в якій відбувається різке падіння потенціалу (катодне падіння), пов'язане з великою концентрацією позитивних іонів на кордоні областей 1-2. В області 2 електрони, прискорені в області 1, виробляють інтенсивну ударну іонізацію. Тліюче світіння обумовлене рекомбінацією іонів і електронів в нейтральні атоми або молекули. Для по...
