Închis (Townsend) descărcare

Închis (Townsend) descărcare - este o descărcare electrică în curent, gaze la presiune joasă (câteva torr) și curenti foarte mici (mai puțin de 10 -5 A). Câmpul electric din diferența de descărcare este uniform sau ușor neuniforme, și nu distorsionate de taxa de spațiu, care este neglijabil. Numit pentru Townsend, care în 1900 a creat teoria avalanșe de electroni, în conformitate cu care, sub rezerva dezvoltarea de auto-descărcare (8,19), curentul de descărcare trebuie să crească pe termen nelimitat în timp. În realitate, curent parametrii de circuit limitat. Curenți de descărcare foarte scăzut Townsend, datorită rezistenței mari a circuitului extern. Dacă rezistența circuitului exterior pentru a reduce curentul în creștere, apoi se trece la descărcarea luminiscentă Townsend.

Deversarea strălucire.

Deversarea strălucire - este o descărcare electrică în gazul, caracterizat printr-un dezechilibru termodinamic și cvasi-neutralitatea în descărcarea plasmei care apar. Temperatura efectivă a electronilor substanțial mai mare Temperaturile gazelor și electrozi. Termoionici practic absente (electrozi la rece). Numele categoriei sa datorat prezenței aproximativ așa-numita luminiscență catod strălucire. Din cauza emisiei de descărcarea luminiscentă gaz este utilizat pe scară largă în lămpi fluorescente, diverse corpuri de iluminat, și așa mai departe. Schema clasică N. a instalației pentru studiul unei descărcare luminiscentă prezentată în Fig. 8.3, unde 1 - un cilindru de sticlă, cu diametrul de 3,1 cm, o lungime de până la 1 m; 2 - un catod; 3 - un anod; 4 - o rezistență de balast (element de legătură); A - micro, Milli, sau doar un ampermetru.

Fig. 8.3. Schema clasica pentru studiul de evacuare a gazului.

Regiunea Cathode.

Regiunea catodul fizic cel mai important element al strălucirii: acest lucru este în cazul în care electronii avalanșa. Într-un anumit gaz la o presiune dată, lungimea regiunii catod se formează dc. lungimi egale de ionizare multiplă. Reglați dc lungime. invers proporțională cu presiunea p. este de valoare Polk corespunde valorii minime Marea Britanie (natură economică!). Caracteristica principală a descărcarea luminiscentă este o cădere mare de tensiune în regiunea catod Marea Britanie - sute de volți. Din stratul catodic în coloana pozitiv ia o anumită cantitate de electroni din această energie pentru a ioniza o coloană suficient de atomi (molecule), pentru a compensa pierderea unui electron, adică Uk trebuie să fie mult mai mare decât potențialul de ionizare a atomilor de gaz. Regiunea catodului așa cum au fost „lipite“ pe suprafața catodului: un conductor dacă numai o singură suprafață a acestuia, pentru orice descărcare catodică rotație vine doar pe ea - chiar dacă este rotit cu 180 °, deoarece înapoi la anod. Strălucirea regiunii catodică „stratificată“ (figura 1). Lângă catod este întunecat „spațiu astonovo“, datorită faptului că electronii eliberați de la catod, nu a câștigat încă suficientă energie pentru energia de excitare a atomilor și a moleculelor de gaz. Apoi, o regiune de emisie de catod este situat, în care există o excitație intensă de niveluri diferite. Spațiul catodic întunecat are loc unde energia electronilor accelerate „trece“ prin valoarea la maxim a funcției de excitație, scăderea secțiune transversală de excitație, numărul atomilor excitați scade. În plus electroni avantajos ioniza atomii are loc multiplicarea avalanșă de electroni, care sunt accelerate din nou cauza excitarea atomilor. Există un „mocnit strălucire negativă“, prin care o descărcare luminiscentă, și a primit numele său. Într-o plasmă de descărcare care apare în câmpul electric scade brusc, electronii, pierdem energia lor, nu dobândesc un câmp slab suficient pentru a excita atomii apare întuneric „spațiu Faraday“. In luminescență glow (ρ ≈ 0) este plasma mai ideala. Deoarece câmp electric E ≈ 0, electronii sunt transferate din regiune în spațiu Faraday strălucire luminiscență în principal prin difuzie. Ionii intră regiunea catodului ca rezultat al difuziei. Ionii accelerat la catod bat electroni secundari. Faraday spațiu întunecat - este o regiune de tranziție în care nici ionizare și excitație. Așa cum ne apropiem de mișcare pozitivă pol turbulent termică a electronilor din ce în ce domină mișcarea direcțională. O descriere a tuturor proceselor care explica acest „stratificarea“ (și unele dintre efectele mai subtile), iar acum este departe de a fi completă.

Is.1. Pictura descărcare luminiscentă în tub și distribuția intensității capacității luminescenta câmpului longitudinal U. J. E. densităților de electroni și ioni je curenții. j +. Concentrații ne, n + și încărcare spațiu  = e (ne-n +).

Neclare și un alt domeniu fenomen Sn a curentului la fața catodului în modul normal este întotdeauna determinată de raportul dintre Sn = I / Jn. în cazul în care I - curentul total și Ioan - unele „densitatea de curent normală“ constantă pentru o descărcare de gestiune dată. Aceasta este o proprietate importantă descărcarea luminiscentă este numită legea densității de curent normale. Cu o creștere I (de exemplu, scăderea rezistenței R a sursei externe emf sau creșterea gruparea e) crește Sn proporțional cu curentul până la un loc de curent nu a luat întreaga suprafață conductoare a catodului (și intrarea și firele goale). În acest caz, catodul cad tensiune Uc rămâne constantă. Creșterea în continuare a mă conduce la o creștere în Marea Britanie - este „mod anormal“ cu potențial catodic anormal picătură. și el merge la categoria de descărcare anormale strălucire. De ce Jn = const - rămâne necunoscut.