Descărcare de impuls

Descărcare de impuls - o descărcare electrică în dielectrici sau gaze , cauzată de un impuls puternic de tensiune, a cărui durată este comparabilă sau mai mică decât timpul caracteristic pentru stabilirea unui regim staționar de ardere.

Fizica descărcării

Curentul unei descărcări în impulsuri este de obicei împărțit în două faze: pre-defecțiune, determinată de așa-numitul timp de întârziere, și defecțiune. Când se aplică electrozilor o tensiune de defalcare , trece ceva timp înainte ca această tensiune să înceapă să scadă din cauza dezvoltării descărcării și a creșterii conductivității decalajului de descărcare la valoarea conductibilității mediului extern. Acest timp se numește timp de întârziere. În cazul gazelor, timpul de întârziere este împărțit în mod convențional într-un timp statistic, determinat de timpul mediu necesar pentru apariția în spațiul de descărcare (de obicei în apropierea catodului ) a cel puțin unui electron , declanșând o avalanșă de electroni și timpul de formare a defalcării.

Dacă formarea electronilor de semințe este inițiată din exterior, timpul statistic poate fi nesemnificativ în comparație cu timpul de formare; în acest caz, timpul de întârziere este determinat de natura proceselor de ionizare în gaz și depinde de excesul de tensiune. aplicat electrozilor peste tensiunea de defalcare, care se caracterizează prin următoarea valoare:

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

unde este tensiunea aplicată, este tensiunea de rupere. $U$ $U^{*}$

Dacă nu există inițiere de descărcare externă, atunci timpul de modelare poate fi neglijabil în comparație cu timpul statistic. În acest caz, timpul de întârziere este determinat exclusiv de acesta din urmă și poate varia foarte mult de la puls la puls. Acest lucru face posibilă măsurarea proprietăților statistice ale aspectului unui electron de semințe. Probabilitatea apariției sale respectă de obicei o lege exponențială:

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

unde este numărul total de defecțiuni, este numărul de defecțiuni care au necesitat timp sau mai mult pentru a se aprinde și este timpul statistic. $N_{0}$ $N(t)$ $t$ $t_{s}$

În ansamblu, mecanismul de formare și procesul de ardere al unei descărcări pulsate în gaze sunt în mare măsură determinate de modul în care se dezvoltă avalanșele de electroni primari.

Deci, dacă tensiunea aplicată depășește ușor tensiunea de defalcare și descărcarea este inițiată de un singur electron care apare în apropierea catodului, atunci sarcina spațială nu distorsionează câmpul extern, iar descărcarea se dezvoltă din cauza avalanșelor de electroni secundari care apar atunci când electronii sunt emise de catod atunci când este bombardat de ionii formați și fotoni . Un astfel de mecanism se numește cel Townsend și duce la dezvoltarea fie a unei descărcări strălucitoare (în gaze de joasă presiune), fie a unei descărcări strălucitoare, transformându-se într-o descărcare de scânteie în gazele cu presiune mai mare.

La tensiuni ridicate ( ), descărcarea se dezvoltă deja de la prima avalanșă de electroni. În acest caz, câmpul creat de sarcina spațială devine semnificativ, iar filamentele de plasmă slab conductoare, așa-numitele streamers, se dezvoltă rapid în direcția de la catod la anod. În etapa de formare, streamers-urile fuzionează pentru a forma un canal de scântei. $\beta >0,2$

Dacă descărcarea este inițiată de un număr mare de electroni distribuiți uniform, atunci este posibilă existența unui regim în care avalanșele de electroni se suprapun reciproc și se formează o sarcină de strălucire de volum, care se transformă într-o sarcină de scânteie după un timp de ordinul c. $10^{-6}$

Aplicație

Descărcarea prin scânteie este utilizată într-o serie de aplicații tehnice, în special pentru a crea surse speciale de lumină, în electronica cu descărcare în gaz, inginerie electrică etc.

Literatură

G. A. Luna . Enciclopedie fizică : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Enciclopedia Sovietică , 1990. - T. 2: Factorul de calitate - Magneto-optică. - S. 134-135. - 704 p. — 100.000 de exemplare. — ISBN 5-85270-061-4 .

Dicționare și enciclopedii	Rusă mare