Mentesítési és jelzőkészülékek - elektromos kisülés gázok
Az elektromos kisülés gázokban
Gázkisüléses (ion) nevezik elektronikus eszközök egy elektromos kisüléssel gáz vagy gőz. Jellemzően, a gáz az ilyen készülékek csökkentett nyomáson. Az elektromos kisülés egy gázt - egy sor jelenségek kísérik az átfolyó villamos áram segítségével a gáz (vagy gőz). Amikor egy ilyen kisülés jön számos alapvető folyamatokat.
Gerjesztés atomok. Amikor gerjesztett atomot elektron-ütközéssel egyik atom elektronok halad, amely egy távolabbi pályára sejtmagba, t. E. Tovább
magasabb energia szintet. Az ilyen gerjesztett állapot atomok általában tart 10 -7 -10 -9 másodperc, majd visszatért a normál elektron pályája, és így ad egy sugárzás formájában energiát, amely megkapta atom, amikor gerjesztett elektron-ütközéssel. A sugárzás kíséri izzó gáz, ha a gerendák láthatók része az elektromágneses spektrum.
A gerjesztési történt atom feltűnő elektron kell egy bizonyos energia, úgynevezett gerjesztési energiát.
Ionizációs. A ionizációs atomok (vagy molekulák) gáz lép fel az energia a feltűnő elektron nagyobb, mint a gerjesztő energiát. Ennek eredményeként a ionizációs elektronok kiütötte atom. Következésképpen, a térben két szabad elektron, és az atom válik pozitív ion. Ha ez a két szabad elektron megszerezzék a kellő energiát, amikor mozog a gyorsuló területén, ezek mindegyike képes ionizálja az új atom. Ezután a szabad elektronok lesz négy, és az ionok - három. Ezek az elektronok újra előállítani ionizáció. Van tehát egy lavina-szerű számának növekedése az elektronok és ionok.
Az is lehetséges, lépésenként ionizáció. A hatása egy elektron atom gerjesztett állapotban, és anélkül, hogy visszatérjen a normális állapot, ionizálódik ütközés a második elektron. A növekedés a gáz a töltött részecskék miatt a gáz ionizációs nevezzük villamosítás.
Az alábbiakban a gerjesztési és ionizációs energia (elektron volt) néhány gáz:
Rekombináció. Együtt a a gáz ionizációja következik be, és a fordított folyamat semlegesítését ellentétes töltéseket. A pozitív ionok és elektronok, hogy egy rendezetlen gáz (termikus) mozgás és közeledik egymáshoz, lehet kapcsolni, hogy egy semleges atom. Ezt segíti elő a kölcsönös vonzás ellentétes töltésű részecskéket. Helyreállítása semleges atomok nevezzük rekombináció. A kapott rekombinációs a semleges atom ionizálható újra, majd alkatrészeinek - egy pozitív ion, és egy elektron rekombinálódnak újra stb
Rekombináció eredménye egy számának csökkenése a töltött részecskék, azaz gáz deionizációja. Attól függően, hogy a túlsúlya ionizációs vagy rekombinációval, illetve növeli vagy csökkenti a számát a töltött részecskék. Egyensúlyi állapotban az elektronok száma (vagy ionok) 1 vrznikayuschih miatt ionizáció az a szám, semleges atomok, így azonos időben eredményeként a rekombináció. Ha egy elektromos kisülés az ionizált gáz szemben az az előnye rekombináció. Fordítva, ha csökken az intenzitás a villamos kisülés szemben az az előnye rekombinációs ionizáció. A felmondás mentesítés ionizációs eltűnik miatt rekombináció és visszanyerjük a semleges gáz halmazállapotban.
Mivel az ionizációs energia felhasználódik, a pozitív ion és elektron, után kapott ionizáció, van a teljes energia nagyobb, mint a semleges atom. Ezért rekombináció kíséri megjelenése sugárzó energia. Jellemző, hogy amikor ez bekövetkezik, a gáz ragyogás.
Rekombinációhoz szükség egy bizonyos ideig, és ezért ionsemlegesítést típusától függően a gáz és nyomását készült 10 -5 - 10 -3 s, Így, összehasonlítva elektron ürítőszerkezeteket sokkal tehetetlenség és, mint általában, nem tud dolgozni a magas frekvenciákat. Ennek fő oka a tehetetlenség - nevezetesen kis deionizációja sebessége (az idő a előfordulása kisülési 10 -7 - 10 -6 s, azaz villamosítás sokkal gyorsabban megy végbe).
Típusú elektromos kisülések gázokban. Megkülönböztetni saját és nem-saját-mentesítést a gázt. Self-kisülés csak hatására elektromos feszültség. Nem önkisülés is lehet szó, feltéve, hogy a feszültség kívül is érvényes, bármilyen külső ionizáló tényezők. Ezek lehetnek fénysugarak, radioaktív sugárzás, elektronemisszió érdekében elektród izzólámpa et al. Tekintsük a fő típusú elektromos kisülések.
Sötét vagy csendes kisülés egy nem-én. Ez jellemzi áramsűrűség egységekben mikroamperen négyzetcentiméterenként, és nagyon kis sűrűségű térben díjat. Mező a rákapcsolt feszültség, amikor egy sötét mentesítés szinte nem függ a sűrűsége a tér díjat, melynek hatása elhanyagolható. Gáz Glow általában észrevehetetlen. A gázkisüléses készülékek elektronikai sötét kisülés nem használt, de megelőzi a más típusú kisülés.
Parázsfény-kisülés utal egy független. Ez jellemzi a gáz ragyogás hasonlító fény lumineszcencia szén. A áramsűrűség ezen eléri az egységek és a több tíz milliamper négyzetcentiméterenként, és a tértöltés van kialakítva lényegében érintő elektromos mező az elektródák között. Feszültség parázsfénykisülést tíz vagy több száz voltot. A kisülés által elszenvedett a katód elektron emisszió hatására ionok.
Alapvető eszközök parázsfény-kisülés - Zener dióda (kisülési feszültség stabilizátorok), gáz-kisülőlámpa, parázsfény kisülés tiratron, alá és decatrons jelzőlámpák (kisülési számlálási eszközök).
Az ívkisülés kapott áramsűrűség jóval nagyobb, mint a parázsfénykisülésbe. A nem-self-ívkisülés eszközök közé tartoznak Gazotron és tiratron fűtött katód. A higany szelepek (eksitronah) és ignitron amelynek folyadékot higanykatódos, és van egy külön ívkisülést gáz kibocsátót.
Amikor az ívkisülés áramsűrűség elérheti a több száz amper per négyzetcentiméter és a térfogati töltés erősen befolyásolja a folyamatokat a gáz. íváramnál által fenntartott elektronemisszió érdekében a katód egy szilárd vagy egy izzólámpa kibocsátási elektrosztatikus folyékony higany katód. Amikor egy ívkisülés szinte az összes feszültség (10-20 V) közelében koncentrálódik a katód. Egy kis feszültségesés, amikor egy nagy folyó - jellemző az ívkisülés. Ez távozó gáz kíséri intenzív fény. Az ívkisülés lehet csökkenteni nem csak a, de normál vagy emelt nyomáson, például egy kamera és projektorok használatakor.
Spark kisülés hasonlít egy ív. Ez egy rövid távú (impulzus) Cue Elektromos kisülési egy viszonylag nagy gáznyomás, például atmoszferikus. Jellemzően egy szikra is megfigyelhető számos impulzus kibocsátás, követik egymást. A szikrafogó használnak, amelyek arra szolgálnak, hogy rövidre azokat, vagy más áramkörökkel.
Nagyfrekvenciás kisülések fordulhat elő a gáz hatása alatt váltakozó elektromágneses mező hiányában is az árambevezető elektródák (elektród nélküli kisülési).
Koronakisülést független és használt gázkisülési eszközök feszültség stabilizálódásához szükséges. Ez figyelhető meg viszonylag magas gáznyomást az esetekben, ahol legalább az egyik elektródának egy nagyon kis sugarú (EDGE, élezett éle, vékony drót, stb). Ezután a mezőnek kapjuk az elektródok között, és egyenetlen körül hegyes elektróda, az úgynevezett Corona, a térerő meredeken nő. Corona kisülés jön létre feszültségen száz vagy több ezer voltos és jellemző a kis áramok.
A szikraköz a koronakisülés két területen: a réteg körül a koronakisülés elektróda és a maradék rész az úgynevezett egy külső területen. A kisülési rétegben gerjesztett és ionizált atomok, és a gáz ragyogás. Jellemzően, a kisütési elektród az anód. A Corona határréteget és a külső régió, amelynek szabad elektronok miatt a gáz ionizációja fénykvantumok (fotonok), amelynek forrása a kisülési réteg. Az áramlás a mozgó elektronok, hogy az anód és úton gerjeszti és ionizálja atomok.
A külső tartomány, amely sötét marad, ionizációs és gerjesztési atomok hiányoznak miatt az alacsony térerősség, és csak van egy a részecskék mozgása, amelynek töltése azonos előjelű, mint a koronaelektróda. Amikor a kisülési anód, pozitív ionok mozognak a külső tartományban.
Mivel a koronakisülés gerjesztési és ionizációs csak egy részét fedik a szikraköz, a távozó gáz tekinthető teljes lebontása (teljes lebontását szikrával vagy ívkisülés). Amikor a feszültség növekedésével a jelenlegi növekszik, a koronakisülés réteg kitágul, és lesz egy szikra, ha a gáznyomás lényegében, vagy parázslás, ha alacsony nyomás.
Tekintsünk egy parázsfény között a lapos elektródok (ábra. 21.1). Hiányában a kisülési ha nincs tértöltés mező egységes az elektródok között és a lehetséges oszlik lineárisan (1 görbe). Az elektronikus (vákuum) eszköz van egy negatív tértöltés közelében a katód, ami egy potenciális akadályt a kibocsátási jelenlétében (2-es görbe). Ez a gát akadályozza a megszerzése nagy anódáram. A kisülési csövek, parázskisülés miatt nagyszámú pozitív ionok teremt pozitív teret díjat. Ez változást idéz elő a potenciál a térben az anód - katód a pozitív oldalon. A potenciális diagramja „kanyarban” lefelé (3-as görbe).
Amint látható, a gázkisülés eszközt a lehetséges eloszlás olyan, hogy szinte az összes anód feszültség van a vékony gáz a katód körül. Ez a régió, (I) nevezik a domain a katód potenciál esik. Közel a katód, egy erős gyorsulás mezőt. Az anód, mivel közel van a katód. Az anód végez „fenyegető” alatt a katód ion felhő egy pozitív töltés. Ennek eredményeként ezt a hatást ellensúlyozza a negatív tértöltés, így a potenciális akadályt közelében a katód nem.
Egy másik része a kisülési rés (II) jellemzi egy kis változás a feszültség. A térerősség kicsi. Ezt nevezik a régióban az elektron-ion plazma. A plazma - egy erősen ionizált gáz, amelyben a számok az elektronok és ionok lényegében azonos. A plazmában rendezetlen (termikus) részecske mozgás uralja a mozgás irányát. Mégis elektronok az anód felé, és az ionok - a katód.
mező ható erők elektronok és ionok, azonosak, és csak ellenkező irányban, mivel a díjak Ezen részecskék egyenlő, de ellentétes (visszahívás, hogy a ható erő a töltés, F = eE, ahol E - térerősség, e - a töltés ). De a tömeg a ion ezerszer nagyobb, mint az elektron tömegét. Még a legkönnyebb gáz - hidrogén tömege pozitív ion 1840-szerese az elektron tömege. Ennek megfelelően, ionok keletkeznek kisebb gyorsulást és megszerezni egy viszonylag kis sebességgel. Következésképpen a jelenlegi ionos készülékek gyakorlatilag generált mozgatásával elektronok. Azok aránya, az ion áram nagyon kicsi, és nem lehet figyelembe venni. Ionok feladatukat, akkor a pozitív térben a díj, amelyet jelentősen meghaladja a negatív tér töltés és megszünteti a potenciális akadályt a katód körül.
Honlap létre uCoz rendszerben