Темный (таунсендовский) разряд

Темный (таунсендовский) разряд - это электрический разряд в газах при низком давлении (порядка нескольких Торр) и очень малых токах (менее 10° А). Электрическое поле в разрядном промежутке однородно или слабо неоднородно, и не искажается пространственным зарядом, который пренебрежимо мал. Назван по имени Таунсенда, который в 1900 г. создал теорию электронных лавин, по которой при условии выполнения развития самостоятельного разряда (8.19) ток разряда должен неограниченно возрастать со временем. Реально же ток ограничен параметрами цепи. Очень малый ток таунсендовского разряда обусловлен большим сопротивлением внешней цепи. Если сопротивление внешней цепи снижать, увеличивая ток, то таунсендовский разряд переходит в тлеющий.

Тлеющий разряд

Тлеющий разряд - это электрический разряд в газе, характеризующийся термодинамической неравновесностью и квазинейтральностью, возникающей в разряде плазмы. Эффективная температура электронов существенно выше температуры газа и электродов. Термоэмиссия практически отсутствует (электроды холодные). Свое название разряд получил из-за наличия около катода так называемого тлеющего свечения. Благодаря свечению газа тлеющий разряд нашел широкое применение в лампах дневного света, различных осветительных приборах и т.п. Классическая схема установки для изучения тлеющего разряда изображена на рис.

Обычно в разряде наблюдаются три визуально различимые области: а) прикатодная область, на ней падает напряжение Uk, обычно 200) 700 В; б) положительный столб - в физике тлеющего разряда пассивный элемент: сближая анод и катод можно ликвидировать положительный столб, разряд будет гореть; однако в технике положительный столб - полезный элемент: он светится в рекламных трубках, он и есть активная среда в газовых лазерах, напряжение на нем определяется именно техническими требованиями, например, длиной рекламных трубок; в) прианодный слой обычно очень тонкий, состоит из светящейся "пленки", и тонкого темного участка. Долго считали, что он тоже "пассивный", однако теперь доказано, что некоторые неустойчивости прямо связаны с ним. Падение напряжения на

Дуг овые разряды

Электрической дугой называют установившийся (или почти установившийся) разряд, который характеризуется низким катодным падением потенциала и высокой плотностью тока на катоде (Д ' 10) 10' А/см²). Такие формы разряда известны с 1802г. (Петров В.В.), но ряд особенностей не понятен и до сих пор. Не установилась еще даже общепринятая классификация дуговых разрядов, которые делятся по типу катодов и по давлению рабочего вещества.

Так, по типу катода различают:

а) подогревные;

б) горячие;

в) холодные;

г) угольные;

по давлению:

а) низкого давления (р ё 10°) 1 атм):

б) высокого {р ~ 1) 5 атм);

г) сверхвысокого (р > 10 атм).

В дуговом разряде можно различить:

1) прикатодный слой - тонкий, падение напряжения порядка потенциала ионизации (бывает даже меньше) атомов газа;

2) положительный столб, состояние и поведение плазмы в котором определяется балансом энергии; (температуры ионов Г, и электронов Т_е в центральной части столба равны); в) анодный, тоже тонкий слой и тоже с малым падением напряжения на нем.