Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сливков И.Н. -> "Электроизоляция и разряд в вакууме" -> 96

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 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 122 >> Следующая


Вармольц [180], исследовавший пробой между электродами из жидких ртути или галлия (см. рис. 36), определил, что экспериментальные данные по запаздыванию пробоя согласуются с временем разрушения поверхности (временем роста выступа), согласно формуле (70), если принять ft0 =I-M 0А. Согласие наблюдается только для ?<20—30 кв/мм. При больших значениях E запаздывание пробоя меньше расчетного. Для наглядности на рис 36 нанесено рассчитанное по уравнению (70) значение Tb при /I0=IOA.

h

макс

IO1SnasZe0E2.

(69)

(70)

трода.

243
Связь пробоя с ростом выступа на жидкометаллическом катоде под действием электростатических сил была подтверждена JI. И. Праневичюсом и др. [345]. Они сделали кагод в виде полого вращающегося цилиндра, имевшего на внутренней поверхности диаметром 200 мм кольцевую проточку, заполненную жидкими ртутью или галлием, которые удерживались в таком положении центробежными силами. Внутрь цилиндра — катода вставлялся служивший анодом стержень диаметром 16 мм, полусферический конец которого находился на расстоянии порядка 1 мм от поверхности жидкой ртути или галлия. Изменяя скорость вращения цилиндра, можно было изменять центробежную силу, препятствующую росту выступа на поверхности жидкого катода. Так как, согласно выражению (68), напряженность, при которой начинает расти выступ, ?^g-°>25, то искусственное увеличение силы тяжести (центробежного ускорения) должно приводить к увеличению пробивной напряженности. Эксперимент подтвердил это. При увеличении искусственной силы тяжести от 1,7 до 500 единиц земного тяготения пробивная напряженность возрастала от 13 до 42 кв/мм. Если поверхность жидкого катода была загрязнена диэлектрическими пленками, то при увеличении ускорения пробивная напряженность не возрастала.

Автоэлектронная эмиссия с отдельного выступа на катоде, как показано в разд. 8.3, может привести к плавлению вершины этого выступа, что, в свою очередь, должно привести к изменению формы выступа и, следовательно, изменению эмиссии электронов и сопровождающих ее процессов. Из-за малых размеров эмиттирующего острия на баланс сил, действующих на вершину выступа, сила тяжести влияния не оказывает, и условие роста выступа, аналогичное условию нестабильности поверхности (68), имеет вид

в0E2P2 Eii 2a,s (71)

8st ^ 8я 2г ^ г ' '

где 2asir — сила поверхностного натяжения, а ja для удобства дальнейшего анализа заменено на h/2r [см. разд. 2.1 и выраже-

ние (1)]. Так как для плавления выступа неооходим определенный ток автоэлектронной эмиссии, то локальная напряженность имеет значение в определенных пределах. Согласно формуле автоэлектронной эмиссии (см. приложение), при /= = IO8—IO12 а/м2 pJ?= (4-^-8) • IO8 Ф1’5 в/м. Подставляя это значение [її? в выражение (71), получаем усдовие роста выступа

под действием электростатических сил

Eh > (360 -г 720) (яаз/Ф1 •5). (72)

Для никеля, наприме_р, as —1,62 н/м, Ф=4,5 эв и Eh> 190-=-380 в (меньшее значение Eh соответствует плавлению вершины выступа при больших плотностях тока).

244
ECviH неравенство не выполняется, то расплавление выступа приведет к сглаживанию его вершины и, видимо, ликвидации выступа. Таким образом, дальнейший ход процесса после плавления выступа зависит от первоначальных его размеров. Если высота выступа была небольшой, то плавление выступа должно привести к его гибели как эмиттера электронов, т. е. к улучшению вакуумной изоляции. Напротив, плавление выступа с h, большим нескольких микрон, приводит к его увеличению, и, хотя время до полного разрушения выступа очень невелико, сильный бросок тока, который должен сопровождать рост выступа, может привести к пробою. Экспериментальных данных, непосредственно подтверждающих сказанное, пока не имеется, но описанные выше эксперименты с катодом в виде острия и плоским анодом, когда расплавление острия ведет к пробою, и наблюдающееся иногда при плоских электродах скачкообразное уменьшение темнового тока из-за ликвидации отдельных мест эмиссии * могут служить аргументами в пользу такого за-ключения.

Таким образом, электростатические силы могут влиять на дальнейший ход процесса в некоторой промежуточной стадии возникновения пробоя, когда на одном из электродов появится хотя бы небольшой расплавленный участок.

8.3. ПРОЦЕССЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ АВТОЭЛЕКТРОННУЮ

ЭМИССИЮ

На рис. 75 приведен перечень и условно показана взаимосвязь различных вторичных процессов, сопровождающих авто-электронную эмиссию с выступа на катоде. Стрелки указывают последовательность развития процесса (причина->¦ следствие). Если два процесса взаимно усиливают друг друга, то на соединительной линии начерчены две стрелки, направленные навстречу. Из приведенной схемы видно большое разнообразие и тесная взаимосвязь вторичных процессов. Кроме элементарных процессов, таких, как выбивание из анода рентгеновских кван-» тов, электронов и ионов, существует еще большая группа процессов, появление которых вызывается нагревом электродов: катода — джоулевым теплом и теплом Ноттингама от протекающего по нему тока, анода — бомбардировкой электронами, вышедшими из катода и ускоренными в межэлектродном зазоре. При высокий плотности электронного тока локальный нагрев на катоде или аноде наблюдается и при сравнительно небольшом значении общего тока. Поэтому автоэлектронная эмиссия может быть эффективным инициатором вторичных процессов, связанных с нагревом электродов.
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 122 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed