Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
ПРОБОЙ ГАЗА — нестационарный процесс интенсивной ионизации газа под действием внеш. пост, илн пе* Р?М. электрич, поля прн достижении им нек-рой кри-тцч, (пороговой) ‘величины. В этом случае «аатравоч-ный» сарбодныи электрон под действием поля набирает анер^гщо,.достаточную для ионизации атома, н, вовлекая да лер в процесс цон^зацци газа всё новые я новые поколения эдектронов, порождав лавину электронную. Наряду с процессами рождения электронов сутцеству-ірі; и процессы их исчезновения: пррлипакие к атомам и ^олекул^м ад.-отрнцат. газах’, потери на электродах и диффузия. .
• П. г. дрочсхрдщп, если ОК,0р0СТ|Ь рождения электронов превосходят C^PpCTb их исчезновения. В случае равенства, удцзрнных скоростей существует стационар-рйи разряд.
Разнообразие ситуаций, к-рыр могут разыгрываться при П. г., ,определяется не только родом И ПЛОТНОСТЬЮ Taaat, во и геометрией электродов. и разрядной камеры, частотой передо, эл.-магн. прля, Простейший вариант спросится к пробою между плоскими электродами в nocfT. электрич. доле (см. Паиина закоц). Изучение именно этого вида П. г, позволило Дж. С. Таунсенду (X. В. Townsend) отарыть в IpOO электронную лавину щ предложить #дорнную теорцю Д. ,г.
JI ри рассмотрения П^ г. в це рем. эл. -Marja. поле с частотой to вводят новый параметр, равный отношению
амплитуды колебаний электронов (при Vea « а») либо, Амплитуды дрейфовUfx движений (при Vea » Oi) к характерному размеру разрядной камеры L (vea — частота упругих столкновений электрона с ато.малш). Напр., для типичных условий СВЧ-пробоя этот пара-кетр имеет величину « 10-з (X — IO1 рм, L = 1 ?м).
На рис. 1 приведены эксперим. и теореткч. зиаче-нвя дорогу СВЧ-пробоя для смеси He и паров Hg.
! I yillll'l I I I Iiiiil I Il IIIIIJ - V I' I I nil.
?, в/см I' f J-
юоо - \ V1
=0,159 см
- /.=0,475 смЧ. /у •
IOO • ' t' г
- ,. s . ' ' . ;
і і
-J
^ ю L ,Ini I IUlt I I —І І.'Ш’Щ
O1I
1 10 р, MM рт. ст.
ІОГ '
юоо
Pm. 1. Зависимость порога СВЧ-пробЬя для смеси гелия и паров ртути от давления..Сплошные лши — теория, кружки и точки эксперимент;/10 см.
Pm, 2. Зависимость потенциала. вавкиганич для нота между проволокой н ішакснальньш цилиндром (радиусы 0,083 и 2,3 см соответственно): і — для по-ащштедьно заряженной ,вдоэрлоки; г — для отри-дагельао ааряженной про-1Ili волоки.
KB
1200
UOD
1000
000
800
Wo
000
5?
400
300
200
^~r~ nr "T“ —Г— “Г"
-
- -
' 1
- / 2 -
I і.. T і I.., -
0 1
M U 5 6 7 0 9 10 1І р, ммрт.ст.
и Дж. М. Мик (I...ОД. Меек), а также независимо от них X. Ретер (Н. Raellier) предложили-.для объяснения высокой «корости формирования самостоят. разряда стрингерную теорию; в;; к^рон йЫ№защш г&44
вокруг первичной лавины! в ^eeytibiafefttf^Hoetflrajtyl члгая из её головки, .аагахже волновойігар&ктер'.движе-няя просхрашнгвеннФГф положит, зарядавдольї'остіова первичной л шины от анодак жат-оду (см. Стримеры). < При б^иьших d возложен переход ЙіабогіОннзо». канала стримера в хорошо проводящийчл ® д е р,> обеспечивающий вынос потеицвал« алентрода»в глубь меж* эяентродного промежутка. На’рис. Э дана схема’разв»-тия положив лидера при вробое промежутка стержень г— пл оси (юти. Скорость удлинения канала лидера увеличивается с рооТоя^жрутивиы' импуяъса напряжения, достигая IO7 см/с іфи нрутйзие ICP В/с.
Рис. Схема развития положительного лидера: 1 —¦ головка канала лидера; ‘ 2 '-^кіайа’л лядорай ¦> — («гримерна* аова
В области низких давлений (v^ <,в) преобладают потери на ионизацию, и тогдб пороговое^ поле Env со CO ©IpL-, в области высоких : давлений (vea » о») напряжение пробоя Euр CO р. Положение минимума соответствует Vea » ю. М*вн. яороґи пробей в СВЧ-!УІ&їйзоие имеют месїо іфй f ,~ ‘І0 top j в puityjiecKW, — врн десятках и сотнях атмосфер (см. Onmwmatue рааря*
^ГІри ВЧ-пробое (*..— 10 4-100 м) возможна стация, когда амплитуда колебаний электрона и'характери до* размер разрядной камеры сравниваются. В этйм Случае прявлиетсЛ скачон потенциал^ заживая^я, ёмкостного ВЧ-разряда, что связывается с возрастанием диффузионных. потерь электронов на стенках камеры.
Давние гасі^етрии Цектродов иа параметры П. г. мржет быть показано на примере зажигания коренного ротряда между коаксиальными цилпндранл. В этом случае порбг пробоя Зависит от радиусов внутри и внеш. цшиндров, а также от знака потенциала внутр. цилиндр по"оївбтерию и заземлённому влет, цилиндр^ (рис. ; . •
Лавинная теория П. г. применима я ограянч, е6~ веги параметра pd (d — расстояние между эяектрода-,ЛИ, р — давление). Отступления от теории возникают |*ак при pd —* 0 (см. Вакуумный пробой), так и при воз-?растании pd. Напр., прн атм. давлении время П. г. h (время формирования самостоят. разряда) оказывается j BH два порядка меньше <10"} о прр d = 1 см), чем слезет из лавиииой теория, где оно определяется в осн. подвижностью положит, ионов. JI. ^>. Jlgft (L,. В. Loebj
Є
-і Вынос потенциала високовольтного электрода обрав ующимояг плазменным стержнемнри воабуждеини иолниг пробоя (см. Ионшл&цпоннш волны), исследовался
