Impulsurladdning

Impulsurladdning - en elektrisk urladdning i dielektrikum eller gaser , orsakad av en kraftig spänningspuls, vars varaktighet är jämförbar med eller mindre än den karakteristiska tiden för upprättandet av en stationär förbränning.

Urladdningsfysik

Strömmen för en pulserad urladdning är vanligtvis uppdelad i två faser: pre-breakdown, bestäms av den så kallade fördröjningstiden, och breakdown. När en genombrottsspänning appliceras på elektroderna , går det en tid innan denna spänning börjar sjunka på grund av utvecklingen av urladdningen och en ökning av konduktiviteten hos urladdningsgapet till värdet av konduktiviteten i den yttre miljön. Denna tid kallas fördröjningstiden. I gaser är fördröjningstiden konventionellt uppdelad i en statistisk tid, bestäms av den genomsnittliga tid som krävs för uppkomsten i urladdningsgapet (vanligtvis nära katoden ) av minst en elektron , vilket initierar en elektronlavin , och sammanbrottsbildningstiden.

Om bildningen av fröelektroner initieras utifrån kan den statistiska tiden vara obetydlig jämfört med bildningstiden; i detta fall bestäms fördröjningstiden av arten av joniseringsprocesserna i gasen och beror på överskottet av spänningen appliceras på elektroderna över genombrottsspänningen, som kännetecknas av följande värde:

\beta ={\frac {UU^{*}}{U^{*}}}

var är den pålagda spänningen, är genombrottsspänningen. $U$ $U^{*}$

Om det inte finns någon extern urladdningsinitiering kan formningstiden vara försumbar jämfört med den statistiska tiden. I detta fall bestäms fördröjningstiden uteslutande av den senare och kan variera kraftigt från puls till puls. Detta gör det möjligt att mäta de statistiska egenskaperna för utseendet på en fröelektron. Sannolikheten för dess förekomst följer vanligtvis en exponentiell lag:

N(t)=N_{0}\exp \left(-{\frac {t}{t_{s))}\right)

var är det totala antalet haverier, är antalet haverier som krävde tid eller mer för att antändas och är den statistiska tiden. $N_{0}$ $N(t)$ $t$ $t_{s}$

På det hela taget bestäms bildningsmekanismen och förbränningsprocessen av en pulserad urladdning i gaser till stor del av hur primärelektronlaviner utvecklas.

Så om den applicerade spänningen något överstiger genombrottsspänningen och urladdningen initieras av en enda elektron som dyker upp nära katoden, förvränger inte rymdladdningen det yttre fältet, och urladdningen utvecklas på grund av sekundära elektronlaviner som uppstår när elektroner emitteras från katoden när den bombarderas av de resulterande jonerna och fotonerna . En sådan mekanism kallas Townsend-en och leder till utvecklingen av antingen en glödurladdning (i lågtrycksgaser) eller en glödurladdning, som förvandlas till en gnisturladdning i gaser med högre tryck.

Vid förhöjda spänningar ( ) utvecklas urladdningen redan från den första elektronlavinen. I detta fall blir fältet som skapas av rymdladdningen betydande och svagt ledande plasmafilament, de så kallade streamers, utvecklas snabbt i riktningen från katoden till anoden. Vid bildningsstadiet smälter streamrarna samman för att bilda en gnistkanal. $\beta >0.2$

Om urladdningen initieras av ett stort antal likformigt fördelade elektroner, är förekomsten av en regim möjlig där elektronlavinerna överlappar varandra och en volymglödladdning bildas, som förvandlas till en gnistladdning efter en tid av storleksordningen c. $10^{-6}$

Applikation

Gnisturladdning används i ett antal tekniska tillämpningar, särskilt för att skapa speciella ljuskällor, inom gasurladdningselektronik, elektroteknik , etc.

Litteratur

G.A. Månad . Fysisk uppslagsverk : [i 5 volymer] / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - M . : Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2: Kvalitetsfaktor - Magneto-optik. - S. 134-135. - 704 sid. — 100 000 exemplar. — ISBN 5-85270-061-4 .

Ordböcker och uppslagsverk	Stor ryss