ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ьезэлектродный кольцевой разряд из "Электрические явления в газах и вакууме" В описываемом типе высокочастотного разряда мы имеем дело с колебательным движением электронов в трубке в такт быстропеременного поля. При таком движении электрон, ускоряемый полем то в ту, то в другую сторону, не просто летит от одного электрода к другому, а описывает в газе длинный путь с многократными поворотами. Большая длина этого пути приводит к большой вероятности встречи электрона с частицей газа и к интенсивной иойизации. Специальные процессы на катоде, служащие причиной образования там большого числа свободных электронов, для высокочастотного разряда не нужны, так как явления у обоих электродов в этом случае совершенно симметричны, и необходимое число свободных электронов у каждого из концов трубки образуется путём ионизации частиц газа столкновениями первого рода с электронами, передвигающимися как в ту, так и в другую сторону. [c.646] Роль положительных ионов в этом виде разряда сводится исключительно к образованию поля пространственного заряда, накладывающегося на быстропеременное поле и определяющего расположение частей разряда, в связи с распределением постоянной составляющей потенциала в трубке [2105]. Это поле приводит к большей скорости поступательного движения электронов в области электродов и к меньшей по середине трубки. В соответствии с этим около электродов наблюдается свечение того же цвета, что и цвет отрицательного тлеющего свечения при тлеющем разряде на постоянном токе. В середине трубки расположена светящаяся область, соответствующая положительному столбу. [c.646] Против теории безэлектродного разряда, приписывающей этот разряд индукционному действию магнитного поля [2107], были выдвинуты возражения [2108], основанные на том, что при определённом режиме тока в индуктирующей катушке напряжённость поля, созданного в газе разностью потенциалов между концами катушки, во много раз больше, чем напряжённость поля, вызванного э. д. с. индукции. Соответствующие подсчёты подтвердились опытами и противоречили опытам и теории Томсона. [c.647] Мак-Киннон произвёл наблюдения безэлектродного разряда, пользуясь как затухающими, так и незатухающими колебаниями. При наблюдениях над парами иода и над парами ртути при затухающих колебаниях он обнаружил два рода свечения. При давлении паров иода, соответствующем насыщению при 0° С, и при малой амплитуде колебаний потенциала наблюдалось слабое желтоватое свечение, простиравщееся от одного конца трубки до другого. При увеличении амплитуды потенциала в колебательном контуре яркость свечения в средней части трубки постепенно увеличивалась и, наконец, свечение скачком переходило в ярко-зелёное кольцо. Яркость этого кольца была настолько велика, что оно соверщенно затмевало первоначальное желтоватое свечение трубки. При дальнейшем увеличении потенциала параллельно первому кольцу появлялись новые зелёные кольца. Наконец, все они сливались в ярко светящийся зелёный цилиндрический кольцевой слой, заполняющий всю колбу. При удалении разрядной трубки из катушки и помещении её рядом с катушкой так, что электрическое поле, пронизывающее катушку и вызванное разностью потенциалов между концами катушки, оставалось прежним, зелёное кольцеобразное свечение соверщенно пропадало. В трубке оставалось лишь слабое свечение. Если оставить трубку внутри катущки, но защищать трубку от катущки концентрическим металлическим цилиндром, то на всём протяжении этого цилиндра зелёное кольцеобразное свечение пропадает. На желтоватое свечение цилиндрическая зашита не влияет. [c.648] Из этих и из ряда других опытов однозначно вытекает, что желтоватое свечение паров иода во всех опытах вызывается электрическим полем между концами катушки, тогда как зелёное кольцеобразное свечение вызывается индуктивным действием магнитного поля катушки и тождественно с формой разряда, наблюдённой Томсоном. [c.648] При применении незатухающего генератора колебаний кольцевого разряда не получалось потому, что при одной и той же эффективной силе тока (одной и той же мощности) амплитуда колебаний тока при незатухающих колебаниях много меньше, чем амплитуда, соответств тощая первой волне затухаюшн колебаний. [c.649] В светящемся кольце безэлектродного кольцевого разряда имеет место такое же движение электронов, как и в случае разряда с внутренними или внешними электродами [2П1]. Только вместо движения от одного конца трубки к другому колебательное движение и дрейф электронов совершаются по окружности. Для предельного случая очень малых давлений, когда при решении задачи о характере движения электронов можно пренебречь их соударениями с частицами газа, максимальная амплитуда Хо колебательной составляющей движения при частоте 1,7 10 герц и амплитуде индуцированного в газе электрического поля 30 в см оказывается в случае водорода равной для электрона—Хо= 147 см, для иона — лго = 0,08 см. Наибольшие скорости движения для электрона много больше, чем для положительного нона. Поэтому положительные ионы весьма мало отклоняются от движения по кругу их радиальным движением можно пренебречь. Электроны, двигаясь по касательной к кругу, удаляются от центра круга. [c.649] Во внешних частях разряда накопляется отрицательный пространственный заряд, и стенки трубки заряжаются отрицательно. Эти заряды создают дополнительное радиальное поле, благодаря которому электроны описывают крлти вместо движения по касательной. Существование таких пространственных зарядов доказал Мирлель, введя в разряд два подвижных зонда и соединив их вне трубки через чувствительный гальванометр. Если оба зонда находились на одинаковом расстоянии от оси трубки, то гальванометр не обнаруживал тока. При расположении обоих зондов по радиусу трубки через гальванометр шёл ток, направление которого показывало, что потенциал зонда, находящегося дальше от оси трубки, был ниже потенциала зонда, находящегося ближе к оси трубки. [c.649] Вычисляя напряжённость электрического поля и умножая эту напряжённость на длину окружности, можно ввести условное понятие потенциала зажигания кольцевого разряда. Этот потенциал показывает такую же зависимость от произведения рй, как и потенциал зажигания разряда при постоянном токе, как это можно иллюстрировать кривыми рисунка 286 [2112]. [c.650] В отношении спектра разряда отметим, что при кольцевом безэлектродном разряде в водороде наблюдается очень большая яркость бальмеровского спектра, сопровождаемая появлением линий этого спектра таких высоких порядков, какие не наблюдаются в других лабораторных условиях и какие обычно встречаются лишь в спектрах звёзд. Это указывает на высокую степень диссоциации водорода и на большую концентрацию возбуждённых атомов водорода при кольцевом разряде. С высокой степенью диссоциации надо поставить в связь явление усиленного жестчения газа при безэлектродном разряде, а также нередко наблюдаемое при этой форме разряда явление послесвечения. О высокочастотных разрядах при низких давлениях смотрите также [2113—2142]. [c.650] Вернуться к основной статье