Физика газового и тлеющего разряда

Элементарные процессы в газе при электрическом разряде. В электрическом поле, создаваемом между электродами прибора, имеющиеся в газе электроны ускоряются и сталкиваются с молекулами и атомами газа. Эти столкновения могут носить характер упругих столкновений, когда происходит простой

обмен энергиями без изменения внутреннего состояния атома, и неупругих столкновений, когда частицы не только обмениваются энергиями, но и происходит изменение внутреннего состояния атома или молекулы.

К неупругим столкновениям относятся:

● возбуждение атомов (молекул),

● ионизация атомов — процесс выбивания электрона из оболочки атома, в результате чего атом становится положительным ионом.

Смесь нейтральных атомов, ионов и электронов газоразрядной плазмой, или плазмой.

Электрический разряд в газе может существовать в двух формах: само-

самостоятельный и несамостоятельный. Если при наличии разности потенциалов между электродами разряд может существовать только при воздействии внешнего ионизирующего фактора (свет, радиационное излучение, электронная

эмиссия и т.д.), то такой разряд называется несамостоятельным. С прекращением этого воздействия разряд гаснет.

Если каждый эмиттируемый с катода электрон под действием всех видов ионизации создаст еще один новый электрон, то разряд будет поддерживаться без воздействия внешних ионизирующих факторов только за счет энергии электрического поля. Такой разряд называется самостоятельным. Напряжение, при котором развивается самостоятельный разряд, называется напряжением

зажигания.

Темный или тихий самостоятельный разряд не светится, а электрическое поле в разрядном промежутке определяется в основном потенциалами на электродах и незначительно искажается объемными зарядами.

Тлеющий разряд — электрический разряд, характеризующийся свечением прикатодной области плазмы, большим катодным падением потенциала,превышающим потенциал ионизации, и высокой интенсивностью -процессов,обуславливающих эмиссию электронов с катода.

Дуговой разряд— электрический разряд, для которого ха-

рактерно малое катодное падение потенциала на малом промежутке катодного падения и как результат — интенсивное испускание электронов катодом из-за термоэлектронной и автоэлектронной эмиссии.