35. Види електричного розряду в газі. Збудження і іонізація атомів газу.

Эл. разряд в газе-совокупность явлений сопровождающих прохождение эл.тока ерез газ или пар. При таком разряде наблюдается:

• Возбуждение атомов=под действием удара эл. Один из эл.переходит на более высокий энерг.уровень. Такое состояние длится 10^-7-10^-9 с при этом избыточная энергия выделяется в виде излучения. Излучение может сопровождтся свечением, если оно в видимом диапазоне.

• Ионизация–если энергия ударяющего эл-на больше энергии необходимой для возбуждения атома, то атом может потерять 1 эл-рон, следоват. в газовом пространстве возникает 2 свободных эл-на и 1 ион. Если величина эл.поля такова, что эти свободные эл-ны смогут приобрести энергию больше чем энергия возбуждения, то в газовом промежутке возникает 4 эл-на и 3 иона и эл-ны могут произвести ионизацию атомов – лавинообразный процесс увеличения кол-ва свободных эл-нов и ионов. Возможна ступенчатая ионизация от удара 1 эл-на атом возбуждается и от удара 2 эл-нов – ионизируется.

• Рекомбинация – обратна ионизации. Положительные ионы и эл-ны совершают в газе беспорядочное движение в результате чего могут приблизится, соединится образовать нейтральный атом - приводит к уменьшению числа заряженных частиц–доионизация. В зависимости от того кокой процесс преобладает – уменьшение или увеличение кол-ва частиц в газе. В стационарном режиме число атомов ионизации и рекомбинации равно. На ионизацию затрачивается энергия, +ион и эл. образовавшийся в результате ионизации, обладают ощей энргией больше энергии нейтрального атома. Отсюда рекомбинация сопровождается выделением лучистой энергии – свечение газа.

На процесс рекомбинации требуется некоторый промежуток времени – доионизация в зависимости от типа газа и его давления совершается за время 10^-5-10^-3 –по сравнения с ЭВП, газонаполненные приборы более инерционные и не могут работать на высоких частотах.

Эл-ны выходяшие из К будут ионизировать газ, если их скорость будет соответствовать ионизационному потенциалу данного газа, для чего между электродами необходимо приложить разность потенциалов больше чем потенциал ионизации – в результате ускорения образовавшихся эл-нов и ионов возникает лавинообразный процесс – сильное увеличение тока и образование больших + и – пространственных зарядов в межэлектродном промежутке. В таком лавинном разряде, который образуется обычно в области близкой к катоду, движения эл-нов от катода к аноде преобладает над их беспорядочным тепловым движением. Т.к. ионы обладают большей массой и соответственно инерцией, чем эл-ны, то они сравнительно медленно двигаются к катоду, находясь в пространстве разряда большее время, чем эл-ны, т.к. непрерывно выходящие из катода эл-ны и эл-ны образовавшиеся в процессе ионизации продолжают ионизировать газ, то в области разряда – наполнение положительных ионов. В результате этого концентрация эл-нов и ионов в области разряда достигает значений до 10¹² мер заряженных частиц в один см³. такой сильно ионизованный газ – газоразрядная плазма. Вследствие уравновешенности пространственно заряда падение напряжения в плазле мало – направленное движение ионов и эл-нов выражено значительно слабее, чем халтическое движение этих частиц