- ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД
- ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД
-
самостоятельный нестационарный электрический разряд в газах, возникающий при наложении на электроды кратковрем. импульса напряжения. Различают два вида И. р. 1-й вид — разряд с искусственно сформированным импульсом постоянного (или ВЧ) тока (напряжения). И. р. этого вида имеет место только при коротких импульсах, меньших времени релаксации осн. параметров плазмы (т. е. времени установления равновесия в системе), когда все процессы разряда нестационарны и ток явл. неустановившимся. Если же длительность импульса существенно превышает время релаксации осн. параметров плазмы, то последние принимают значения, типичные для квазистационарных разрядов (напр., дугового или тлеющего). При повторяющихся импульсах на хар-ки разряда оказывает влияние остаточная ионизация среды в разрядном промежутке. Для облегчения и стабилизации зажигания И. р. применяются либо предионизация среды в разрядном промежутке, либо электрич. поля, значительно превышающие величину потенциала зажигания. 2-й вид И. р. возникает при ограниченной энергоёмкости источника питания; в этом случае И. р. принимает форму периодического затухающего или даже апериодич. тока (в зависимости от параметров разрядной цепи). Такой вид И. р. обычно наз. искровым разрядом.И. р. широко применяется для создания спец. источников света (лампы для оптич. накачки лазеров, эталонные источники и т. д.), в газовой электронике, технике.
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.
- ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД
-
- электрич. разряд в днэлектрич. среде (газе, вакууме, жидкостях и в твёрдых диэлектриках) при воздействии импульса напряжения, длительность к-рого сравнима или меньше длительности установления стационарной формы горенияразряда. Время протекания И. р. условно принято делить на предпробойную стадию (время запаздывания t3) и стадию пробоя. Время запаздывания пробоя - это интервал от момента приложения к межэлектродному промежутку напряжения статич. пробоя U ст до начала спада напряжения на электродах, т. е. момента, когда сопротивление ионизованной среды становится сравнимым с сопротивлением внеш. электрич. цепи. <Для газового И. р. интервал t3 условно разбивают на статистич. время запаздывания t ст, в течение к-рого в межэлектродном промежутке (чаще всего на катоде) появляется хотя бы один электрон, вызывающий развитие электронной лавины, и время формирования пробоя t ф(t3=t ст+t ф). В случае принудительного инициирования электронов, напр, при облучении межэлектродного зазора, можно добиться выполнения условия t ст Ъt ф. Тогда длительность предпробойной стадии t3 определяется интенсивностью ионизационных процессов, т. е. прикладываемым к промежутку напряжением или, точнее, превышением амплитудного значения импульса напряжения U0 над пробивным, к-рое характеризуется т. н. коэфф. импульса b=(U0-U ст)/U ст. Характерные времена формирования И. р. в разл. средах при пробое межэлектродного промежутка длиной d под действием прямоугольных импульсов напряжения разл. амплитуды показаны на рис. <При b/1 и отсутствии принудительного инициирования электронов в ряде случаев для И. р. в газе t3~t ст. Измерения t3 в таких условиях позволяют судить о статистике возникновения инициирующих электронов в промежутке. Распределение времён запаздывания пробоя в этом случае обычно подчиняется экспоненциальному закону n(t)=n0exp(-t/t ст), где n0 - общее число пробоев, п(t) - число пробоев, в к-рых реализовановремя запаздывания от t и более. <Механизм формирования И. р. в газе и особенности его горения в стадии пробоя в значит. степени определяются условиями развития первичных электронных лавин (см. Лавина электронная).
Зависимость времени формирования импульсного разряда от напряжённости электрического поля для разных сред: 1 - воздух, р=10 атм, d=5 мм; 2 - диэлектрик - вода, d=3 см; 3 - вакуум, d=0,5 мм; 4 - трансформаторное масло, d= 1,2 мм.При инициировании разряда одиночными электронами, возникающими на поверхности катода [под действием случайных фотонов или ионов (космич. частиц)], число электронов в лавине описывается законом N=ехр(ax), где х- длина пути, пройденная электронами в направлении дрейфа, a - ионизационный коэф. Таунсенда, определяющий закон размножения электронов в лавине. В условиях U~С ст (b=0) внеш. электрич. поле обычно не искажается пространственными зарядами одиночной первичной электронной лавины. Разряд развивается за счёт вторичных и последующих лавин, к-рые инициируются электронами, выбитыми с поверхности катода при её бомбардировке ионами и фотонами. Такой механизм развития пробоя наз. таунсендовским. В результате пробоя формируется стационарный тлеющий разряд при низких давлениях, а при повыш. давлениях вначале наблюдается кратковрем. фаза тлеющего разряда, к-рый затем переходит в искровой. <Для повышенных напряжений U0(b/0,2) характерен однолавинный (стримерный) механизм пробоя. В этом случае электронная лавина на длине x к[d набирает критич. число электронов N к, при к-ром электрич. <поле вблизи головки и в хвосте лавины существенно усиливается. Это способствует быстрому распространению в направлении анода и катода слабопроводящих плазменных образований ( стримеров). На стадии пробоя такие образования преобразуются в высокопроводящий искровой канал. <В случае, если разряд инициируется большим числом электронов, равномерно распределённых в объёме промежутка, возможно взаимное пространственное перекрытие электронных лавин ещё до того, как N достигает N к. При этом в нач. стадии пробоя в широком диапазоне изменений Р реализуется объёмная форма протекания тока. Через характерные времена (10-7-10-6 с) объёмный (тлеющий) разряд переходит в искровой. И. р. широко применяется для создания спец. источников света (лампы для оптич. накачки лазеров, эталонные источники света и т. д.), в газоразрядной электронике, электротехнике. Лит.: Мин Д., Крэгс Д., Электрический пробой в газах, пер. с англ., М., 1960; Ушаков В. Я., Импульсный электрический пробой жидкостей, Томск, 1975; Королев Ю. Д., Месяц Г. А., Автоэмиссионные и взрывные процессы в газовом разряде, Новосиб., 1982; Месяц Г. А., Проскуровский Д. И., Импульсный электрический разряд в вакууме, Новосиб., 19S4. Г. А. Месяц.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
.
