Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Велихов Е.П. -> "Физические явления в газоразрядной плазме" -> 6

Физические явления в газоразрядной плазме - Велихов Е.П.

Велихов Е.П., Ковалёв А.С., Рахимов А.Т. Физические явления в газоразрядной плазме — М.: Наука, 1987. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): fizyavleniyavgazovoyplazme1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 55 >> Следующая


Для того чтобы получить количественное Условие перекрытия отдельных электронных лавин, запишем выраже-

*) Интересующиеся физической картиной неоднородного стримерного пробоя, развивающегося из одиночных электронных лавнн, могут найти необходимые сведения в книгах [1, 2].

15 ниє для диффузионного радиуса лавины к моменту времени т:

# = (4?>т)1/з, (1.13)

где D — коэффициент диффузии электронов, который связан со средней энергией и подвижностью электронов соотношением Эйнштейна [3]:

D = 2 <е> це/3е. (1.14)

Запишем диффузионный радиус электронной лавины (назовем этот радиус критическим радиусом электронной лавины) к тому моменту времени тсг, когда ее собственное электрическое поле сравняется с приложенным электрическим полем. При этом будем предполагать, что все электроны в лавине Ne сосредоточены в ее головке, а форма головки — сферическая:

Rci = [eN JEylK (1.15)

При этом полное число электронов в каждой лавине (Ne) к моменту времени тсг определяется ионизационным размножением на пути дрейфа электронов удсг:

JVe = ехр (аУ(,тСг). (1.16)

Из (1.13) — (1.16) получается следующее выражение для критического радиуса электронной лавины:

Rcr =

Используя полученное соотношение, можно записать условие на минимальную концентрацию первичных электронов, при которой начальная стадия стримерного пробоя будет пространственно -однородной:

n,>(2^)-=(34ff)3/2ln-3/^. (1.18)

Оценки, проведенные с помощью (1.18), дают для концентрации первичных электронов значения пе>104— 10е см-3 в зависимости от рода газа и его давления.

Следующим условием пространственной однородности плазмы на стадии стримерного пробоя является достаточно быстрое образование электронов в области, покидаемой ими при дрейфовом движении к аноду. Действительно, если это условие не будет выполнено, то спустя время порядка Llve концентрация электронов в газовом объеме окажется на уровне фоновой и дальнейший пробой межэлектродного

16 промежутка будет происходить так же, как в отсутствие предварительной ионизации, т. е. в виде одиночного развивающегося стримера. Основными процессами, обеспечивающими воспроизводство в межэлектродном промежутке первичных электронов, являются вторичные ионизационные процессы (эмиссия электронов под действием бомбардировки катода ионами или фотоионизация газа и фотоэмиссия с поверхности катода под действием собственного излучения плазмы, образующейся на стадии стримерного пробоя).

Проанализируем физическую картину воспроизводства первичных электронов в области разряда, рассмотрев, так же как и при выводе таунсендовского критерия зажигания разряда (1.11), среди возможных вторичных процессов только процесс эмиссии электронов из катода под действием его бомбардировки ионами. Для того чтобы число уходящих на анод электронов полностью компенсировалось эмиссией электронов с катода, необходимо выполнение условия, аналогичного (1.9):

Здесь учтено, что типичные значения второго ионизационного коэффициента Таунсенда Yi = IO-1—IO-4.

Естественно, что при развитии стримерного пробоя, когда однородное электрическое поле в межэлектродном промежутке сильно искажается, для выражения, стоящего в левой части неравенства (1.19), можно сделать следующую оценку снизу:

из которого с помощью (1.15) и (1.18) можно записать

yiexp(aL)>yiEfen*>3. ' (1.21)

Теперь сделаем оценку характерной величины, стоящей в правой части этого неравенства, воспользовавшись значением концентрации первичных электронов ле=10в см-3, значением Yi = IO-4 и типичным значением напряженности электрического поля .Ebr=IO2 СГСЭ, соответствующей

о

(1 19)

(1.20)

С другой стороны, очевидно неравенство exp (aL) > exp (aveTcr) = N

17

пробою:

YAr/^'3= 10*.

Отсюда видно, что при выполнении условия (1.18), обеспечивающего перекрытие первичных лавин в развивающемся стримерном пробое, условие воспроизводства в области разряда первичных электронов (1.19) заведомо выполняется, если не принимать во внимание экзотические случаи, когда второй коэффициент Таунсенда аномально мал (Yj<10-7).

Рассмотренное условие реализации однородного стримерного пробоя газов к настоящему времени хорошо подтверждено как многочисленными экспериментами, так и подробными численными расчетами, из которых также следует, что после того, как концентрация заряженных частиц в межэлектродном промежутке достигает определенного значения, формируются прикатодный слой и квазистационарный тлеющий разряд.

Примечательно, что при наличии начальной предыони-зации газового промежутка стримерный пробой может развиваться и в таких электрических полях, когда число электронов в головке одиночной лавины Nu не достигает критического значения, при котором электрическое поле лавины становится сравнимым с приложенным. Казалось бы, в этом случае напряжение пробоя должно определяться условием Таунсенда (1.11). Однако на самом деле так происходит не всегда. При достаточной начальной ионизации среды на стадии затухания таунсендовских лавин электрическое поле в промежутке может заметно исказиться за счет накапливающихся ионов, так что по прошествии некоторого времени условие перехода одиночной лавины в стример может выполниться. После этого будет развиваться стримерный пробой; однородность этого пробоя должна зависеть от концентрации электронов в газе, которая существует к моменту времени, соответствующему переходу от затухающих таунсендовских лавин к стример ному пробою. В этом заключается физическая причина того, что напряжение пробоя межэлектродного промежутка может снижаться при начальной предыонизации газовой среды.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама