Деионизация

Деиониза́ция — процесс исчезновения положительных и/или отрицательных ионов, а также электронов из занимаемого газом объёма. Является обратным процессу ионизации и обычно происходит после прекращения электрического разряда в газе.

Причины деионизации

Выделяют несколько причин деионизации газа. Одной из них является диффузия носителей заряда за пределы разрядной области и дальнейшая их рекомбинация на стенках камеры. Другая причина — объёмная рекомбинация электронов и положительных ионов или электронный обмен между положительными и отрицательными ионами. Диффузия играет основную роль при малых давлениях газа, а рекомбинация наоборот — при больших.

Время деионизации

Деионизация характеризуется так называемым временем деионизации — характерным временем, за которое происходит снижение концентрации носителей заряда в определённое число раз (например в 10³ или 10⁶). Время деионизации зависит от многих параметров: природы газа, геометрии занимаемого им объёма, наличия и изменения во времени внешних электрического и магнитного полей, а также от пространственного распределения ионов и электронов. Время деионизации является одной из основных характеристик газоразрядных приборов, в которых существенно поддержание определённой степени ионизации.

Следует отметить, что объёмная рекомбинация положительных и отрицательных ионов идёт на порядки быстрее, чем объёмная рекомбинация положительных ионов и электронов, поэтому для уменьшения времени деионизации в электроположительные газы (например, гелий, неон, аргон, ксенон), неспособные образовывать отрицательные ионы, добавляют электроотрицательные примеси.

В ряде случаев важным является не время деионизации, а время деэлектронизации, то есть время удаления из разрядного объёма именно свободных электронов. Это время можно сократить, вводя добавку в виде электроположительного газа.

В случае, если основной механизм деионизации — диффузия частиц и их рекомбинация на поверхности стенок, время деионизации может быть уменьшено за счёт специальных сеток и металлических цилиндров около анода, а также другие методы изменения конфигурации разрядного промежутка.

Литература

• Деионизация // Физическая энциклопедия / Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов, Б. К. Вайнштейн, С. В. Вонсовский, А. В. Гапонов-Грехов, С. С. Герштейн, И. И. Гуревич, А. А. Гусев, М. А. Ельяшевич, М. Е. Жаботинский, Д. Н. Зубарев, Б. Б. Кадомцев, И. С. Шапиро, Д. В. Ширков; под общ. ред. А. М. Прохорова. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 575—576. — 707 с. — 100 000 экз.