Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Pm.' 5. ЗавигВмость ионного тока.нз раввбвейвдй час-цияо вонвзоншшой плавун ва мюкїрод сп LffitI. J ~ *МЧ«т для Lillb > 1; * мя LiJht <с> і; * — ревулът*-Di, експерименте » ннвко-Ж>яьтнои дуговом равряде в Ge.
ftA ¦¦¦, 2- I ¦
" [.? и
1» . 1 Г .,'Л
0,04 ‘ ‘
Кость )і из равновесной частично ионизованной плавим на электрод как ф-ция отношения' Li/^a(^a ^
ГвЯа свободного пробега вона в атомах). При Ma1Kых больших значениях LiHia вкспервм. результат совпадают с предельными выражениями для В приведённом выше рассмотрении предполагалось, что протяженность области ионизации Lt превышает длину Lg установления максвелловского распределения электро-яов. Еслн Li < L^, на скорость ионизации в прнэлект-Poftikok слое существенно влияет нераввовесиость ф-цйи распределения электронов. Вблизи КапЬдЙ STtitapHBO-дит к увеличению скорости ионизации вЬледсЙне увеличения частоты ударов первого рода и актов прямой воввзацкн электронным ударом зі счёт появления в плазме иесрелансировавших быстрых электронов катодной эмиссии.
В плазме молекуяяриых газов явления в приэлек?-рйдном иоиизац.-рекомбинац. слое усЛгіжняіЬт^я'. вследствие появлення молекулярных нонов. При Д&статоЧно большом давлении плавмообразующеі*о вещества и низкой темп-ре электрода молеКуля'рййе ноны возникай* в приэлектродных сЛоях даже в тех случая^, й'Йгда в осн. объёме плазмы оии диссоциированы: 'КаиіЩі рождения и гибели молекулярных иоиов многообразны: конверсия атомарных ионов в молекулярные; ассоциативная ионизация, диссоциация, диссоциативная рекомбинация H1 др. Плазма, образованная молекулярным» ¦оиами,' вследствие большой скорости рекомбинации обычно находится в состояние йонизац.-рекомбинац. равновесия, а концентрация такой плазмы мала по срав-веиию с концентрацией плазмы в осн. объёме. Поэтому возникновение молекулярных Ионов в холодный при-электродНых слоях приводит к уменьшению концент-
рации плазмы, а следовательно*, иаелнчвды ноиного тока, отводимого из плазмы,наэлектрод./п ,
Выравнивание температур коншмеаг плцмм в прн* элеитродном слое. Передача энергииот электронов атомам и ионам приводили разогреву тяжёяойпкомпоаей-ты и к выравниванию темп-p T и Te. Такая еитуацня реализуется, нанр., в дуговых раз ряд as, горящих^ пр* атмосферном н более высоком давлениях. Новариэлект-родном слое, темп-ра T тяжёлой компоненты понижается, а тепло, выделяемое в тяжёлой компоненте за счёт разности тема-p Z1e-T1, отводится потоком теплопроводности :ОТТЯЖёЛОЙ. компоненты иа электрод. Протяжённость нрнэлектродвой области понижения темп-ры
— порядка длины температурной релаксации Lr, к-рая в слабоиоинзов*: плазме ,атомарного газа равна Lr ~ ~ (тхях/текп)Чі, где . Ha — теплопроводность атомов, г тгагеі/(теа 4*- V) »ФФ. врем* релаксации электронов по импульсу прн рассеянии иа атомах и иоиах. В плазме атомарных газов обычно Lt > Lw в плазме молекулярных газов длина Lt существенно сокращается вследствие возбуждения нолебанин и вращений молекулы электронным ударом с последующей передачей колебат. и вращат. эйергии на посту пат. степеня свободы. Для !определения хода темп-ры T в прнэлектродном слое нужно совместно с ур-ииями теплопроводности решать систему ур-ний колебат. кинетики длн молекул. При грубых оценках отношение теМ и выражении1 для Lt заменяют иа 6 (б » mjm). Здесь 6 — доля внергНв,, теряемая электроном прн столкновении с молекулой' к-рая известна в ряде случаев по результатам расчётов и экспериментов.
Катодные иятна. В дуговых н искровых разрядах с холодным кЬтодом на поверхности катода образуются катодные шпгяа — сильно разогретые области размерами IOne-IO"* сму к к-рым. примыкает ярко светящаяся плаМіа, состоящая полностью или частично вз мате рнала катода. Катодное пятно перемещается по поверхности и является '!источником высокоскоростных бтруя плаамьИ Обычно горение дуги начинается с покидания быстроперемещающяхсн пятен (скорость ~10*—10* cujc)i к-рые затем переходят н> медлеииопе-ремещающиеся пятна (скороеть ІО—ІО1 см/с). В катодные пятках катодное? падение аалрнжеиия обычно имеет величину ~ 10—20 В, ток на одно пятно порядна десятков-сотея А.
- Прнанодные явлення в «дуговых разрядах значитель-
но менее научены, чем нроцесоы в прнкатодной об' ласти. В дуговых раарядах нианого и ср. давления </»!< А* атм) переход от. распределённого по аноду разряда к контрагирояанному с дуговым эрозионным пятном происходит, когда режим горения дуги с задерживающим; электроны анодным падением напряжения переходит в режам с усноряющнм электроны анодным падением. Образование анодного пятна сопровождается ионизацией материала < анода, увеличением нонцентра-ции плазмы в приаяодцой области и тока на авод. Такой процесс может бы» определяющим и для др. сильноточных дуговых разрядов. ¦'
Прквлект родные явления в тяеющеж разряде. В этом типе разряда катодная область заключена между катодом и положительным столбцы и состоит из астонова тёмнЫо пространства, К^йдаогр свеч^нйя и катодного Тёмного пространства, области от'рйцат. сретения и фарадеева тёмного пространства. Плотность тона на катоде прн тлеющем рааряр^¦ вдщцсір' от рода газа, erb давлення я Материдлд кШщЬ. \ При изменении разрядного тока меняется .Іюддоо площаДь . токового пятдо иа катоДе, а ЯдтоДно4 и їолщнна катодного Слой ОЙ! маЛьиый тлеібщий рааркдУ. В ряде, когда'вся площада ї^га яое падение на пряжей й ются с утэеличение^м токаг ^йз оСн. підеиие рапрйжеійня CM
