Презентация на тему Несамостоятельный газовый разряд

разряде подчиняется закону Ома.

уходят к электродам, носит название тока насыщения.

электронов

внешним ионизатором и усиление разрядного тока.

разряд, который яд продолжается и после прекращения действия ионизатора.

Когда межэлектродный промежуток перекрывается полностью проводящей газоразрядной плазмой, наступает его пробой.

Самостоятельный газовый разряд

промежутка ток сильно возрастает. Это происходит вследствие того, что

возникающие под действием внешнего ионизатора электроны, сильно ускоренные электрическим полем, сталкиваются с нейтральными молекулами газа и ионизируют их. В результате этого образуются вторичные электроны и положительные ионы (процесс 1)

о катод, выбивают из него электроны (процесс 2);

газа, переводят их в возбужденное состояние; переход таких молекул

в основное состояние сопровождается испусканием фотонов (процесс 3);

происходит процесс фотонной ионизации молекул (процесс 4);

действием фотонов (процесс 5);

газового промежутка наступает момент, когда положительные ионы, обладающие меньшей

длиной свободного пробега, чем электроны, приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул газа (процесс 6), и к отрицательной пластине устремляются ионные лавины.
Когда возникают, кроме электронных лавин, еще и ионные, сила тока растет уже практически без увеличения напряжения.

электродов и параметров внешней цепи существует четыре типа самостоятельных

разрядов:
тлеющий разряд;
искровой разряд;
дуговой разряд;
коронный разряд.

вакуумных трубках).
Его можно наблюдать в стеклянной трубке с

впаянными у концов плоскими металлическими электродами.
Вблизи катода располагается тонкий светящийся слой, называемый катодной светящейся пленкой

пленка; 3. Катодное темное пространство; 4. Тлеющее свечение; 5.

Фарадеево темное пространство; 6. Положительный столб.

давлениях порядка атмосферного Рат.
Он характеризуется прерывистой формой.
По

внешнему виду искровой разряд представляет собой пучок ярких зигзагообразных разветвляющихся тонких полос, мгновенно пронизывающих разрядный промежуток, быстро гаснущих и постоянно сменяющих друг друга.
Эти полоски называют искровыми каналами.

искровым каналом, сопротивление его становится малым, через канал проходит

кратковременный импульс тока большой силы, в течение которого на разрядный промежуток приходится лишь незначительное напряжение. Если мощность источника не очень велика, то после этого импульса тока разряд прекращается. Напряжение между электродами начинает повышаться до прежнего значения, и пробой газа повторяется с образованием нового искрового канала.

наблюдается в виде молнии.
На рисунке изображен пример

искрового разряда – молния, продолжительностью 0,2 ÷ 0,3с
силой тока 104 – 105 А, длиной 20 км

в канале молнии
равна примерно 25 000°С,
продолжительность разряда

составляет доли секунды.

поля пробоя (10-30) кВ/см

от мощного источника постепенно уменьшать расстояние между электродами, то

разряд из прерывистого становится непрерывным возникает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом.

Рат
U=50-100 В
I = 100 А

достигая десятков и сотен ампер, а напряжение на разрядном

промежутке падает до нескольких десятков вольт.
Дуговой разряд поддерживается, главным образом, за счет термоэлектронной эмиссии с поверхности катода.
На практике – это сварка, мощные дуговые печи.

поле при сравнительно высоких давлениях газа (порядка атмосферного).
Такое

поле можно получить между двумя электродами, поверхность одного из которых обладает большой кривизной (тонкая проволочка, острие). Рат

большой кривизной достигает примерно 3∙106 В/м, вокруг него возникает

свечение, имеющее вид оболочки или короны, откуда и произошло название заряда.

явление газового разряда, являются точные приборы, которые можно разделить

на следующие групп шесть групп.

● Тиратроны и газотроны тлеющего разряда.
● Стабиллитроны тлеющего и коронного разрядов.
● Счётчики коммутаторные векотроны.
● Индикаторы тлеющего разряда.
● Газотроны тиратроны с наполненным катодом.
● Импульсные водородные тиратроны с наполненным катодом.

видом используемого разряда.
Они используются для стабилизации напряжения,

защиты от перенапряжения, выполнения переключательных функций, индикации электрического состояния и т. д.

В последнее время для повышения защиты уязвимых и ответственных объектов, например, пусковых комплексов ракет, пытаются реализовать различные формы управления молнией, в частности лазерное инициирование молнии.
Лазерное инициирование основано на создании в воздухе ионизованного канала с помощью лазерного излучения.

количество положительных ионов вследствие высокой эффективности ударной ионизации, причем

концентрация ионов и электронов одинакова.
Такая система из электронов и положительных ионов, распределенных с одинаковой концентрацией, называется плазмой.

Плазма, в которой выполняется равенство:

(где индексы «э», «и», «а» относятся к электронам, ионам, атомам) называется изотермической.
Такая плазма имеет место при ионизации с помощью высокой температуры (дуга, горящая при атмосферном и выше давлении, искровой канал); например, в дуге сверхвысокого давления (до 1000 атм.) температура плазмы достигает 10000 К, температура плазмы при термоядерном взрыве – порядка нескольких десятков миллионов градусов, в установке «ТОКАМАК» для исследования термоядерных реакций – порядка 7∙106 K.

внешними магнитными и электрическими полями, связанное с ее высокой

электропроводностью;
б) специфическое коллективное взаимодействие частиц плазмы, осуществляющееся через усредненные электрические и магнитные поля, которые создают сами эти частицы;
в) благодаря коллективным взаимодействиям плазма ведет себя как своеобразная упругая среда, в которой легко возбуждаются и распространяются различного рода колебания и волны (например, ленгмюровские колебания плазмы);
г) во внешнем магнитном поле плазма ведет себя как диамагнитная среда;
д) удельная электрическая проводимость полностью ионизованной плазмы не зависит от плотности плазмы и увеличивается с ростом термодинамической температуры, и при Т ≥ 107 К столь велика, что плазму можно приближенно считать идеальным проводником

во Вселенной. Солнце и другие звезды состоят из полностью

ионизован­ной высокотемпературной плазмы. Основной источник энергии излучения звезд – термоядерные реакции синтеза, протекающие в недрах звезд при огромных температурах.

плазменном состоянии.

поясах и ионосфере Земли. С процессами, происходящими в этой

плазме, связаны такие явления, как магнитные бури, нарушения дальней радиосвязи и полярные сияния

связан с решением проблемы управляемого термоядерного синтеза – процесс

слияния легких атомных ядер при высоких температурах в управляемых условиях. Энергетический выход реактора составляет 105 кВт/м3

при температуре 108 К.

Схема токамака

вид с вакуумной камерой
Осуществление управляемой термоядерной реакцией в

высокотемпературной плазме позволит человечеству в будущем получить практически неисчерпаемый источник энергии.

в методе прямого преобразования внутренней энергии ионизованного газа в

электрическую. Этот метод осуществлен в магнитогазодинамическом генераторе

диапазона используются в современных телевизорах с плоским плазменным экраном.

Ионизация плазмы в плоском экране происходит в газовом разряде. Разряд возникает при бомбардировке молекул газа электронами, ускоренными электрическим полем − самостоятельный разряд.

элементов содержит около миллиона маленьких плазменных ячеек, собранных в

триады RGB – пиксели (pixel – picture element).