Определение зависимости ионного тока тлеющего разряда в азоте и гелии от расстояния между коллектором ионов и катодом

курсовая работа

2.3 Тлеющий разряд

Как уже отмечалось ранее тлеющий разряд может возникнуть в разреженном газе, значит для его поддержания не требуется высоких напряжений. Тлеющий разряд в газоразрядной трубке представляет собой сложную, но всегда определенную, последовательность по-разному светящихся зон, которые показаны на рис.3.

Рис. 3. Характерные области тлеющего разряда

Непосредственно к катоду примыкает узкое так называемое астоново темное пространство, где электроны, исходящие из катода, еще не успели приобрести скорости, достаточной для возбуждения атомов и молекул газа.

Затем идет тонкая светящаяся пленка, называемая катодным свечением, где происходит возбуждение атомов и молекул ударами электронов, но еще нет ионизации. Возвращаясь в нормальное состояние, возбужденные атомы излучают световые кванты, чем и объясняется свечение.

За катодным свечением следует темное катодное пространство. На самом деле оно не совсем темное, но кажется таковым лишь на фоне примыкающих к нему более светлых областей разряда. В этой части пространства начинается ионизация атомов и молекул и нарастание электронных лавин. Из-за возможности ионизации уменьшается вероятность возбуждения атомов, с чем и связано ослабление свечения газа. Область темного катодного пространства наиболее важна для поддержания разряда, так как созданные здесь положительные ионы обеспечивают необходимую эмиссию электронов с катода.

Темное катодное пространство резко переходит в отрицательное свечение. Это свечение резко ограничено только со стороны катода. Свечение возникает из-за рекомбинации электронов с положительными ионами, а также вследствие квантовых переходов возбужденных атомов на более низкие энергетические уровни.

При продвижении к аноду яркость тлеющего свечения ослабевает, и оно постепенно переходит в так называемое фарадеево темное пространство, в которое уже не долетают быстрые электорны электронных лавин.

Перечисленные пять областей называются катодными частями разряда. В них происходят все процессы, необходимые для поддержания разряда.

За фарадеевым темным пространством следует так называемый остов разряда. В более или менее узких трубках он представляет собой столб низкотемпературной плазмы с почти хаотическим движением заряженных частиц и называется положительным столбом разряда. Наличие положительного столба несущественно для поддержания разряда, хотя он и имеет большое значение в техническом применении.

При некоторых условиях между положительным столбом и анодом видно темное анодное пространство, а на самой поверхности анода - анодное свечение. [1]

Делись добром ;)