, то спад іонів буде відбуватися не тільки внаслідок рекомбінації, а й за рахунок відсмоктування іонів полем до електродів. Нехай з одиниці об'єму відсмоктується щомиті? n i пар іонів. Якщо заряд кожного іона е ? , то нейтралізація на електродах однієї пари іонів супроводжується перенесенням по ланцюгу заряду е ? . Кожну секунду електродів досягає? n i Sl пар іонів ( S - площа електродів, l - відстань між ними; твір Sl дорівнює обсягу міжелектродного простору ). Отже, сила струму в ланцюзі дорівнює
. (2.4)
Звідси
, (2.5)
j - щільність струму.
Отже, при несамостійному розряді в газі буде відбуватися 3 процесу:
1) іонізація;
2) рекомбінація;
) нейтралізація
При наявності струму умова рівноваги виглядає наступним чином:
. (2.6)
Підставивши сюд вирази (2.1) і (2.5) для? n r і? n j , прийдемо до співвідношення
. (2.7)
Щільність струму визначається виразом
, (2.8)
де і - рухливості позитивних і негативних іонів.
Розглянемо два граничних випадки - випадок слабких і випадок сильних полів.
У разі слабких полів щільність струму буде дуже мала, і доданком j / е ? l в співвідношенні (2.7) можна знехтувати порівняно з rn 2 (це означає, що спад іонів з міжелектродного простору відбувається в основному за рахунок рекомбінації). Тоді (2.7) переходить в (2.2), і для рівноважної концентрації іонів виходить вираз (2.3). Підстановка цього значення n у формулу (2.8) дає
. (2.9)
Множник при Е в отриманій формулі не залежить від напруженості поля. Отже, у разі слабких полів несамостійний газовий розряд підкоряється закону Ома.
Рухливість іонів в газах має значення ~ 10 - 4 (м · с - 1) / (В · м - 1) (1 (см · с - 1) / (В · см - 1) ). Отже, при рівноважної концентрації n =10 3 см - 3 == 10 9 м - 3 і напруженості поля Е =1 В/м щільність струму складе
j =1.6 · 10 - 19 10 9 (10 - 4 +10 - 4) · 1 ~ 10 - 14 А / м 2=10 - 18 А / см 2.
У разі сильних полів доданком rn 2 у формулі (2.7) можна знехтувати в порівнянні з < i align="justify"> j / е ? l . Це означає, що практично всі виникаючі іони досягають електродів, не встигнувши рекомбінувати. За цієї умови співвідношення (2.7) має вигляд
. (2.10)
Звідси
. (2.11)
Ця щільність струму створюється всіма іонами, породжуваними іонізатором в укладеному між електродами стовпі газу з одиничним поперечним перерізом. ...
