Импульсный разряд

Импульсный разряд

Импульсный разряд — электрический разряд в диэлектриках или газах, вызванный мощным импульсом напряжения, длительность которого сравнима или меньше, чем характерное время установления стационарного режима горения.

Физика разряда

Течение импульсного разряда принято делить на две фазы: предпробойную, определяемую так называемым временем запаздывания, и пробойную. При приложении к электродам пробойного напряжения проходит некоторое время прежде, чем это напряжение начинает падать в силу развития разряда и увеличения проводимости разрядного промежутка до величины проводимости внешней среды. Это время и называется временем запаздывания. В газах время запаздывания условно разбивают на статистическое время, определяемое средним временем, необходимым для появления в разрядном промежутке (обычно вблизи катода) хотя бы одного электрона, инициирующего электронную лавину, и время формирования пробоя.

Если образование затравочных электронов инициируется извне, статистическое время может быть незначительным по сравнению с временем формирования, в этом случае время запаздывания определяется характером ионизационных процессов в газе и зависит от величины превышения прилагаемого к электродам напряжения над пробойным напряжением, характеризующегося следующей величиной:

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

где U — прилагаемое напряжение, U^* — пробойное напряжение.

Если внешнее инициирование разряда отсутствует, то время формирования может быть незначительным по сравнению со статистическим временем. В этом случае время запаздывание определяется исключительно последним и может сильно варьироваться от импульса к импульсу. Это позволяет проводить измерение статистических свойств процесса появления затравочного электрона. Вероятность его появления обычно подчиняется экспоненциальному закону:

N(t) = N_0\exp\left(-\frac{t}{t_s}\right)

где N_0 — общее число пробоев, N(t) — число пробоев, потребовавших для зажигания время t и больше, t_s — статистическое время.

В целом механизм формирования и процесс горения импульсного разряда в газах в значительной степени определяется тем, как развиваются первичные электронные лавины.

Так, если приложенное напряжение несильно превышает пробойное и инициирование разряда происходит одиночным электроном, появляющимся вблизи катода, то пространственный заряд не искажает внешнее поле, и разряд развивается за счёт вторичных электронных лавин, которые возникают при эмиссии электронов с катода при его бомбардировке образовавшимися ионами и фотонами. Такой механизм носит название таунсендовского и приводит к развитию либо тлеющего разряда (в газах низкого давления), либо к тлеющему, переходящему в искровой в газах более высокого давления.

При повышенных напряжениях (\beta>0,2) разряд развивается уже от первой электронной лавины. В этом случае существенным становится поле, создаваемое пространственным зарядом, и в направлении от катода к аноду быстро развиваются слабопроводящие плазменные филаменты — так называемые стримеры. На стадии формирования стримеры сливаются, образуя искровой канал.

Если разряд инициируется большим количеством равномерно распределённых электронов, то возможно существование режима, в котором электронные лавины взаимно перекрываются и образуется объёмный тлеющий заряд, переходящий через время порядка 10^{-6} с в искровой.

Применение

Искровой разряд применяется в ряде технических приложений, в частности, для создания специальных источников света, в газоразрядной электронике, электротехнике и т. д.

Литература


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Полезное


Смотреть что такое "Импульсный разряд" в других словарях:

  • 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… …   Физическая энциклопедия

  • ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД — электрический разряд в газе, существующий доли секунды …   Большой Энциклопедический словарь

  • импульсный разряд — Электрический разряд, длящийся в течение интервала времени, сравнимого или меньшего, чем постоянная времени процесса в разрядном промежутке. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы …   Справочник технического переводчика

  • импульсный разряд — электрический разряд в газе, существующий доли секунды. * * * ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД, электрический разряд в газе, существующий доли секунды …   Энциклопедический словарь

  • импульсный разряд — impulsinis išlydis statusas T sritis chemija apibrėžtis Nestacionarusis savaiminis elektros išlydis. atitikmenys: angl. impulsing discharge; pulsed discharge rus. импульсный разряд …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • Импульсный разряд —         см. Электрический разряд в газах …   Большая советская энциклопедия

  • ИМПУЛЬСНЫЙ РАЗРЯД — электрич. разряд в газе, существующий доли секунды …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • импульсный разряд — Кратковременный электрический разряд, длящийся в течение промежутка времени, сравниваемого или меньшего, чем постоянная времени процесса в разрядном промежутке …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • РАЗРЯД — (1) аккумулятора режим, обратный (см.) аккумуляторной батареи, определяемый её электроёмкостью и состоящий в длительной отдаче накопленной электрической энергии при включении полезной нагрузки (внешней цепи). Нельзя допускать Р. кислотного… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Разряд электростатический — Электростатический разряд (electrostatic discharge): импульсный перенос электростатического заряда между телами с разными электростатическими потенциалами... Источник: ГОСТ Р 51317.4.2 2010 (МЭК 61000 4 2:2008). Национальный стандарт Российской… …   Официальная терминология


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»