Impulsudladning

Impulsudladning - en elektrisk udladning i dielektriske stoffer eller gasser forårsaget af en kraftig spændingsimpuls, hvis varighed er sammenlignelig med eller mindre end den karakteristiske tid for etablering af et stationært forbrændingsregime.

Udledningsfysik

Strømmen af en pulseret udladning er normalt opdelt i to faser: pre-breakdown, bestemt af den såkaldte forsinkelsestid, og breakdown. Når en gennembrudsspænding påføres elektroderne , går der noget tid, før denne spænding begynder at falde på grund af udviklingen af udladningen og en stigning i ledningsevnen af udladningsgabet til værdien af ledningsevnen i det ydre miljø. Dette tidspunkt kaldes forsinkelsestiden. I gasser opdeles forsinkelsestiden konventionelt i en statistisk tid, bestemt af den gennemsnitlige tid, der kræves for fremkomsten i udladningsgabet (sædvanligvis nær katoden ) af mindst én elektron , der initierer en elektron lavine , og nedbrydningsdannelsestiden.

Hvis dannelsen af frøelektroner initieres udefra, kan den statistiske tid være ubetydelig sammenlignet med dannelsestiden; i dette tilfælde bestemmes forsinkelsestiden af arten af ioniseringsprocesserne i gassen og afhænger af overskridelsen af spændingen påføres elektroderne over nedbrydningsspændingen, som er karakteriseret ved følgende værdi:

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

hvor er den påførte spænding, er gennembrudsspændingen. $U$ $U^{*}$

Hvis der ikke er nogen ekstern udledningsinitiering, kan formningstiden være ubetydelig sammenlignet med den statistiske tid. I dette tilfælde bestemmes forsinkelsestiden udelukkende af sidstnævnte og kan variere meget fra puls til puls. Dette gør det muligt at måle de statistiske egenskaber af udseendet af en frøelektron. Sandsynligheden for dens forekomst adlyder normalt en eksponentiel lov:

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

hvor er det samlede antal nedbrud, er antallet af nedbrud, der krævede tid eller mere for at antænde, og er den statistiske tid. $N_{0}$ $N(t)$ $t$ $t_{s}$

I det hele taget er dannelsesmekanismen og forbrændingsprocessen ved en pulserende udladning i gasser i høj grad bestemt af, hvordan primære elektronlaviner udvikler sig.

Så hvis den påførte spænding lidt overstiger nedbrydningsspændingen, og udladningen initieres af en enkelt elektron, der vises nær katoden, forvrider rumladningen ikke det eksterne felt, og udladningen udvikler sig på grund af sekundære elektronlaviner, der opstår, når elektroner udsendes fra katoden, når den bliver bombarderet af de dannede ioner og fotoner . En sådan mekanisme kaldes Townsend-en og fører til udviklingen af enten en glødeudladning (i lavtryksgasser) eller en glødeudladning, der bliver til en gnistudladning i gasser med højere tryk.

Ved forhøjede spændinger ( ) udvikles udladningen allerede fra den første elektronskred. I dette tilfælde bliver feltet skabt af rumladningen betydeligt, og svagt ledende plasmafilamenter, de såkaldte streamere, udvikler sig hurtigt i retningen fra katoden til anoden. På dannelsesstadiet smelter streamerne sammen og danner en gnistkanal. $\beta >0.2$

Hvis udladningen initieres af et stort antal ensartet fordelte elektroner, så er eksistensen af et regime muligt, hvor elektronlavinerne indbyrdes overlapper hinanden, og der dannes en volumenglødeladning, som bliver til en gnistladning efter en tid af størrelsesordenen ca. c. $10^{-6}$

Ansøgning

Gnistudladning anvendes i en række tekniske applikationer, især til at skabe specielle lyskilder, i gasudladningselektronik, elektroteknik mv.

Litteratur

G.A. Måned . Fysisk encyklopædi : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2: Kvalitetsfaktor - Magneto-optik. - S. 134-135. - 704 s. — 100.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-061-4 .

Ordbøger og encyklopædier	Stor russer