електродами, тим більше напруженість електричного поля. Кінетична енергія електрона перед черговим зіткненням пропорційна напруженості поля і довжині вільного пробігу електрона:
(2.14)
Якщо кінетична енергія електрона перевершує роботу A i , яку потрібно здійснити, щоб іонізувати нейтральний атом ( або молекулу), тобто mv 2 > A i , то при зіткненні електрона з атомом (або молекулою) відбувається його іонізація. У результаті замість одного електрона виникають два (налетающий на атом і вирваний з атома). Вони, в свою чергу, отримують енергію в поле і ионизуют зустрічні атоми і т.д. Внаслідок цього число заряджених часток швидко наростає, виникає електронна лавина. Описаний процес називають іонізацією електронним ударом .
Але одна іонізація електронним ударом не може забезпечити підтримання самостійного заряду. Дійсно, адже всі виникаючі таким чином електрони рухаються у напрямку до анода і після досягнення анода «вибувають з гри». Для підтримки розряду необхідна емісія електронів з катода («емісія» означає «випускання»). Емісія електрона може бути обумовлена ??декількома причинами.
Позитивні іони, що утворилися при зіткненні електронів з нейтральними атомами, при своєму русі до катода набувають під дією поля велику кінетичну енергію. При ударах таких швидких іонів про катод з поверхні катода вибиваються електрони.
Крім того, катод може випускати електрони при нагріванні до великої температури. Цей процес називається термоелектронної емісією . Його можна розглядати як випаровування електронів з металу. У багатьох твердих речовинах термоелектронна емісія відбувається при температурах, при яких випаровування самої речовини ще мало. Такі речовини і використовуються для виготовлення катодів.
При самостійному розряді нагрів катода може відбуватися за рахунок бомбардування його позитивними іонами. Якщо енергія іонів не надто велика, то вибивання електронів з катода не відбувається і електрони испускаются внаслідок термоелектронної емісії.
Глава 3. ВИДИ САМОСТІЙНОГО ГАЗОВОГО РОЗРЯДУ
3.1 Тліючий розряд і його застосування
Процеси, розглянуті вище, відіграють важливу роль у виникненні та підтриманні так званого тліючого розряду (див. додаток 1.1).
Цю форму газового розряду зручно спостерігати при зниженому тиску газу. Якщо до електродів, впаяним в скляну трубку завдовжки 30-50 см, прикласти постійну напругу в декілька сотень вольт і потім поступово відкачувати повітря з трубки, то спостерігаються такі явища. При атмосферному тиску прикладена напруга недостатньо для пробою газу і трубка залишається темною. При зменшенні тиску газу (близько 5,3-6,7 кПа) в деякий момент в трубці виникне розряд, що має вигляд що світиться шнура, що з'єднує анод і катод трубки. При подальшому зменшенні тиску (близько 1,3 Па) цей шнур розширюється і заповнює всі переріз трубки, а світіння поблизу катода слабшає.
При тисках газу близько 0,1-0,01 мм. рт. ст. розряд має вид на рис. 3.1.1.
Рис. 3.1.1
