Электрический разряд в газах

ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЕ РАЗРЯ́ДЫ В ГА́ЗАХ (га­зо­вые раз­ря­ды), про­хо­ж­де­ние элек­трич. то­ка че­рез га­зы, со­про­во­ж­даю­щее­ся воз­ник­но­ве­ни­ем и под­дер­жа­ни­ем ио­ни­зо­ван­но­го со­стоя­ния га­за под дей­ст­ви­ем элек­трич. по­ля. Тер­мин «раз­ряд» воз­ник от обо­зна­че­ния про­цес­са раз­ряд­ки кон­ден­са­то­ра че­рез цепь, со­дер­жа­щую га­зо­вый про­ме­жу­ток, что про­ис­хо­дит, ко­гда на­пря­же­ние пре­вы­ша­ет по­рог про­боя про­ме­жут­ка. Ны­не тер­мин упот­реб­ля­ют в бо­лее ши­ро­ком смыс­ле.

Су­ще­ст­ву­ет мно­го ви­дов Э. р. в г. в за­ви­си­мо­сти от ха­рак­те­ра при­ло­жен­но­го по­ля (по­сто­ян­ное, пе­ре­мен­ное, им­пульс­ное, ВЧ, СВЧ элек­трич. по­ле), от дав­ле­ния га­за, фор­мы и рас­по­ло­же­ния элек­тро­дов и т. п.

Разряды в переменных полях

В боль­шин­ст­ве раз­ря­дов в быс­тро­пе­ре­мен­ных по­лях роль элек­трод­ных про­цес­сов не­су­ще­ст­вен­на, по­то­му эти раз­ря­ды мож­но клас­си­фи­ци­ро­вать по со­стоя­нию плаз­мы раз­ря­да и по час­то­те элек­трич. по­ля. По ха­рак­те­ру ио­ни­за­ци­он­но­го со­стоя­ния га­за в раз­ря­де мож­но раз­ли­чить про­бой, под­дер­жа­ние элек­трич. по­лем не­рав­но­вес­ной плаз­мы, под­дер­жа­ние рав­но­вес­ной плаз­мы. По час­то­те элек­трич. по­ля, вы­зы­ваю­ще­го га­зо­вые раз­ря­ды, вы­де­ля­ют: низ­ко­час­тот­ные и не слиш­ком крат­ко­вре­мен­ные им­пульс­ные раз­ря­ды; вы­со­ко­час­тот­ные раз­ря­ды с час­то­та­ми по­ля 105–108 Гц; сверх­вы­со­ко­час­тот­ные раз­ря­ды с час­то­та­ми по­ля 109–1011 Гц; оп­ти­че­ские раз­ря­ды от да­лё­ко­го ИК- до УФ-диа­па­зо­на.

Цвета тлеющих разрядов в различных газах

Газовый разряд в некоторых газах вызывают излучение видимого света, спектр которого зависит от использованного газа.

• 

  Гелий

• 

  Неон

• 

  Аргон

• 

  Криптон

• 

  Ксенон

Применения

Га­зо­вые раз­ря­ды при­ме­ня­ют в разл. га­зо­раз­ряд­ных при­бо­рах (в т. ч. в раз­ряд­ных ис­точ­ни­ках све­та, элек­трон­ных дио­дах с га­зо­вым на­пол­не­ни­ем, ти­ра­тро­нах, ртут­ных вы­пря­ми­те­лях, озо­на­то­рах), в ка­че­ст­ве ста­би­ли­за­то­ров на­пря­же­ния в счёт­чи­ках Гей­ге­ра, в ан­тен­ных пе­ре­клю­ча­те­лях, маг­ни­то­гид­ро­ди­на­мич. ге­не­ра­то­рах. Ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся элек­тро­ду­го­вая свар­ка, элек­тро­ду­го­вые пе­чи для плав­ки ме­тал­лов, ду­го­вые ком­му­та­то­ры. По­лу­чи­ли боль­шое рас­про­стра­не­ние ге­не­ра­то­ры плот­ной рав­но­вес­ной низ­ко­тем­пе­ра­тур­ной плаз­мы с T≈104·К, p≈1 атм – плаз­мо­тро­ны (ду­го­вые, ин­дук­ци­он­ные, СВЧ). В них про­ду­ва­ни­ем хо­лод­но­го га­за че­рез со­от­вет­ст­вую­щий раз­ряд по­лу­ча­ют плаз­мен­ную струю. Тлею­щий и ём­ко­ст­ный вы­со­ко­час­тот­ный раз­ря­ды ис­поль­зу­ют для соз­да­ния ак­тив­ной сре­ды в ла­зе­рах разл. мощ­но­сти – от мВт до мно­гих кВт, в плаз­мо­хи­мии. Эти и др. мно­го­числ. при­ло­же­ния, а так­же ис­поль­зо­ва­ние ре­зуль­та­тов ис­сле­до­ва­ний Э. р.в г. в тех­ни­ке вы­со­ких на­пря­же­ний по­ста­ви­ло фи­зи­ку га­зо­во­го раз­ря­да в ряд на­ук, ко­то­рые слу­жат фун­да­мен­том совр. тех­ни­ки.

Моделирование газового разряда

На сегодняшний день проблема компьютерного моделирования процессов, происходящих в газовом разряде до конца не решена. Существуют лишь приближенные методы решения этой задачи. Одним из них является приближение Фоккера-Планка.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Температура вспышки — описываем до... Средства обеспечения пожарной безопаснос... Вездеход — изучаем вместе... Экологическая диагностика (видео)...