Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сливков И.Н. -> "Электроизоляция и разряд в вакууме" -> 107

Электроизоляция и разряд в вакууме - Сливков И.Н.

Сливков И.Н. Электроизоляция и разряд в вакууме — М.: Атомиздат, 1972. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroizolyaciyairazryadvvakuume1972.pdf
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 122 >> Следующая


где г — радиус испарившейся частицы; k—постоянная Больц-> мана; {ANmp) —вес атома вещества испарившейся частицы.

Это выражение позволяет определить давление в расширяющемся облаке и затем произведение давления на линейный размер, т. е. один из параметров, определяющих условие зажигания газового разряда. Второй параметр — произведение того

же линеиного размера на напряженность электрического поля, т. е. приложенная к газовому пузырю разность потенциалов. Такая схема расчета позволяет получить выражение, определяющее радиус частицы, при испарении которой может возникнуть газовый разряд:

*исп 6L *

(91)

269
где Usm и (ps)м — минимальное напряжение зажигания газового разряда по кривой Пашена и соответствующее ему значение (ps); T—температура, для которой взяты параметры кривой Пашена; —напряженность в месте образования паров (зажигания разряда).

Представленная схема сильно упрощает действительную картину ионизационных явлений. Однаїко, как показывает сравнение с экспериментом, данная схема и 'параметры минимума кривой Пашена позволяют с небольшой ошибкой определить условия, при которых начинаются интенсивные ионизационные и другие процессы, приводящие при некоторых условиях к пробою. По-видимому, этот случай аналогичен с газовым разрядом, когда расчеты по теории Таунсенда дают близкие -к экспериментальным значения пробивного напряжения даже в тех случаях, когда механизм пробоя стримерный.

Приравнивая гисп и гра3р, из выражений (91) и (93) можно получить условие, когда отрыв частицы от одного из электродов при локальной напряженности Е\ и соударение ее с противоположным электродом вызывает испарение и возникновение газового разряда в !расширяющихся парах:

E1EluUnp > 9,2 • 1(F (94)

где все единицы в системе СИ, за исключением (ps)M, которое должно быть выражено в мм рт. сг. - см. В частности, для стальных электродов и весьма вероятных параметров минимума кривой Пашена [t/3M=500 в; (ps)M=0,5 (мм рт. ст.) • см\ выражение (94) имеет вид

E1Ey3Unf > 4,9- IO19, вим-ч\ (95)

Частицы, жоторые могут инициировать пробой, согласно рассмотренным условиям, должны быть размером несколько десятых микрона, т. е. на 2—3 порядка меньше, чем частицы, которые могут инициировать пробой из-за возникновения поджигающего разряда между электродом и подлетающей заряженной частицей.

При расширении газового облака давление в нем быстро падает, и разряд скоро потухнет, если не будет дополнительного поступления газа в разрядный промежуток. Ионы или электроны, возникающие в таком микроразряде, не в состоянии нагреть близлежащий электрод, но, ускорившись в межэлектродном зазоре, они будут сильнее действовать на противоположный электрод, нагревая его, вызывая вторичную эмиссию, а в случае бомбардировки катода может возникнуть и термоэлектронная эмиссия. Поэтому микроразіряд, возникший у анода, имеет больше вероятность развиваться дальше, охватив весь межэлект-родный зазор. Оценочные расчеты показывают, что ионизация неокольких тысячных долей атомов, содержавшихся в испарившейся вблизи анода микрочастице, достаточна, чтобы при об-

270
щем напряжении выше 50—100 ке нагреть -катод до !появления термоэмиссии и вызвать интенсивное испарение на аноде в результате бомбардировки его термоэлектронами от катода. С этой точки зрения выражения (94) и (95) явл_яются критериями возникновения пробоя, если E\ = \iEk, a E2=Esi:

где jx — коэффициент усиления поля в месте отрыва частицы.

С другой стороны, при исследовании инициирования вакуумного пробоя вспомогательной искрой [300] было установлено, что при поджиге на катоде достаточна очень небольшая энергия (10-8 дж), и инициирование пробоя в этом случае может происходить їв результате образования в непосредственной близости у катода небольшого количества плазмы с высокой локальной плотностью. Такая плазма должна содержать IO7—IO8 заряженных частиц, что составляет 1 % общего количества атомов, которые могут испариться при соударении микрочастицы с электродом. Поэтому инициирование пробоя в вакууме возможно и частицами, отрывающимися от анода и ударяющимися о катод. При этом отсутствует ограничение іпо напряжению, которое существует при инициировании пробоя ударом микрочастиц об анод.

Возможность инициирования пробоя ударами быстролетящих частиц была подтверждена работой Слеттери и др. [366]ь в которой железные частицы диаметром 0,5—3 мкм искусственно ускорялись до высоких скоростей и направлялись на катод или анод через отверстие в противоположном электроде. Оба электрода были плоскими, напряжение между ними (15—¦ 30 кв) ниже пробивного. Обнаружено, что соударение частицы с анодом или катодом может привести к испарению материала в 'количестве, достаточном для возникновения в образовавшихся парах локального разряда, который затем может перерасти в межэлектродный пробой. Таким образом, эти эксперименты подтвердили в общих чертах описанные выше представления о механизме инициирования пробоя ударом микрочастиц. Результаты экспериментов Слеттери и др. приведены на рис. 80. Частицы с соотношениями между v и Wrh, которые на рис. 80 располагаются правее и выше отмеченных точек, всегда вызывают пробой, частицы же, лежащие левее и ниже, пробоя не вызывают.
Предыдущая << 1 .. 101 102 103 104 105 106 < 107 > 108 109 110 111 112 113 .. 122 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed