Пространственный заряд и начальная

Согласно сказанному в 26, следует ожидать, что при контакте полупроводника с металлом подавляющая часть контактной разности потенциалов распределяется в слое пространственного заряда полупроводника. При этом на границе раздела должны образоваться два последовательно расположенных потенциальных барьера—электростатический и начальный. Оказывается, что в некоторых частных, но важных случаях, на границе раздела возникает потенциальный барьер простейшей формы и вольт-амперная характеристика такого контакта соответствует вольт-амперным характеристикам р—р + (п—п ) или р—п(п—р) переходов. [c.178]

В тех местах наблюдения, поблизости от которых нет больших локальных разрядов или вблизи которых в атмосфере нет большого пространственного заряда, экспоненциальное восстановление поля характеризует процесс восстановления электрического дипольного момента в облаке. Для того чтобы возникло большое перемещение электричества, капли или частицы грозового облака, имеющие разные размеры и разные заряды, должны находиться на большом расстоянии по вертикали друг от друга (см. п. 7.3). Начальная скорость восстановления электрического дипольного момента оказывается равной примерно 100 Кл км за 7 с, что дает величину разделения 7у метров ([7—скорость в м/с) величины разделенных электрических зарядов равны (800/у) Кл. При установившейся скорости капель 8 м/с (см. п. 4.5) это дало бы заряд 1000 Кл. [c.277]

При плотности тока 10 а/см в воздухе при 1 атм Д1 /1 (, 10 . Для Д1/< 0 вольт-амперная характеристика темного разряда с учетом влияния пространственного заряда изображена на рис. 107 штриховой линией, а влияние начальной ионизации показано пунктиром (точками). Сплошная кривая представляет действительную зависимость. [c.214]

У анодного конца положительного столба электроны притягиваются анодом, а положительные ионы отталкиваются. В результате перед анодом возникает отрицательный пространственный заряд. Как показано на рис. 113, это вызывает увеличение электрическою поля и резкое повышение потенциала— анодное падение [185]. Электрон, вышедший из положительного столба, вступает в область анодного падения с малой начальной скоростью. Здесь он ускоряется в направлении анода и после прохождения темного анодного пространства приобретает скорость, достаточную для возбуждения и ионизации газа перед анодом. Поэтому анод оказывается покрытым светящимся слоем — анодным свечением,— который иногда распадается на отдельные светящиеся пятна. Об измерениях см. работы [184, 186]. [c.229]

Нужно отметить, что всплеск тока при пластической деформации не превосходит начального значения тока. При телшературе порядка 200° С, когда пространственный заряд исчезает (температура на рис. 4), полностью исчезает также и этот эффект деформации. [c.276]

Отклонения от закона Ома, аномалии в температурной зависимости, подавление влияния химических примесей могут быть полностью объяснены тем, что не принимался во внимание пространственный заряд. Необходимо различать начальный ток и гораздо меньший по величине остаточный ток, соотнося лишь первый непосредственно с приложенным напряжением, в то время как для второго важен точный учет искажения поля за счет пространственного заряда. [c.277]

Посмотрим, к чему приводит отказ от первого из упрощающих задачу условий. Допустим, что электроны, покидающие катод, имеют некоторые конечные начальные скорости, распределённые по Максвеллу. При потенциале анода ниже потенциала насыщения не все электроны, покидающие катод, долетают до анода. Наличие отрицательного пространственного заряда приводит к тому, что около катода имеется поле, замедляющее движение электронов и возвращающее часть из них к катоду. [c.141]

На рис. 45 схематически представлен ход кривой распределения потенциала между плоскими катодом и анодом, соответствующий а) отсутствию пространственных зарядов—прямая I, б) формуле (39,10), выведенной без учёта начальных скоростей электронов,—кривая II, касающаяся оси абсцисс в начале координат, [c.141]

Основная роль нространственных зарядов в газовом разряде только в некоторых случах сводится к ограничению тока пространственным зарядом. В общем случае существенное влияние пространственных зарядов на явления электрического разряда в газах заключается в искажении электрического поля между электродами по сравнению с полем между ними в высоком вакууме. Это искажение обусловлено не только изменением плотности пространственного заряда р вследствие ионизации нейтральных частиц газа в разряде, но и тем, что слои пространственного заряда нередко экранируют обширные области разрядного промежутка от полей, созданных электродами. Можно без преувеличения сказать, что иространственные заряды во многих случаях определяют распределение потенциала в разрядном промежутке в значительно большей степени, чем потенциалы и форма электродов. Это имеет, например, место в тлеющем разряде, в начальных стадиях искрового разряда, в коронирующем слое коронного разряда. [c.158]

По аналогии с обычным зажиганием разряда в отсутствии интенсивного внешнего ионизатора мы должны заключить, что в момент резкого увеличения тока в рассматриваемом случае также происходит характерная для зажигания разряда перестройка пространственных зарядов. В рассматриваемом теперь случае числом электронов п , создаваемым внешним ионизатором, пренебрегать нельзя. Для числа начальных электронов каждой последующей лавины необходимо писать вместо (64,4) [c.254]

Электронные трубки. Одно из основных физических явлений в электронных трубках — это движение электронов через вакуум в связи с создаваемыми ими пространственными зарядами. Приведённая в главе IX теория Ленгмюра не исчерпывает всего разнообразия встречающихся на практике случаев, в особенности в многоэлектродных лампах. Эта теория не учитывает также тех случаев, когда при движении электронов в высоком вакууме мы имеем дело не только с электрическим, но и с магнитным полем, как это имеет место в магнетроне. Задача была решена в первом приближении для цилиндрической конфигурации электродов без учёта начальных скоростей Хэл-лом [2293]. [c.688]

Область от У4 до 5. Область счетчика Гейгера. В этом случае напряженность поля настолько велика, что огромный коэффициент усиления А (около 10 или больше) приводит к образованию импульсов, величина которых не зависит от начальной ионизации, а следовательно, и от энергии рентгеновского кванта. В этом случае одиночный электрон может вызвать пробой. Величина импульса определяется пространственным зарядом положительных ионов, остающимся вблизи положи- [c.65]

Уравнения (30) и (28) пригодны лишь в случае малой концентрации частиц, когда отсос ионов на частицы слабо изменяет среднюю плотность ионов в коронном разряде. При большом числе частиц в газе зарядка их определяется не только начальной концентрацией ионов N, но и пространственным зарядом окружающих частиц zq (z — концентрация частиц и q — заряд одной частицы). [c.42]

Область пространственного заряда становится всё более узкой по мере снижения температуры катода и при температу-,рах, дающих плотность тока насыщения ниже 10 начальный ток переходит непосредственно в ток насыщения. [c.17]

Гасящие примеси захватывают фотоны на близком расстоянии от нити, так что они не попадают на катод. Ионизация примеси фотонами происходит вблизи нити, поэтому разряд начинает распространяться вдоль нити. Заканчивается эта стадия разряда точно так же, как и в несамогасящемся счетчнже, образованием положительного пространственного заряда вблизи нити. Пространственный заряд приводит к затуханию электрон-но-фотонных лавин. В отличие от несамогасящегося счетчика, здесь до катода доходят не ионы основного газа (например аргона), а ионы гасящей добавки, в частности ионы спирта. По пути к катоду ионы аргона в результате большого числа соударений передают свой заряд молекулам спирта, поскольку потенциал ионизации последних ниже, чем потенциал ионизации аргона. Ионы молекул спирта нейтрализуются на катоде, не вызывая эмиссии электронов в объем счетчика. Поэтому независимо от величины поля вблизи нити разряд в счетчике продолжаться не может. Полная длительность процессов в счетчике определяется временем дрейфа положительных ионов, которое по порядку величины примерно равно 10 с. Однако начальные стадии разряда (электронно-фотонные лавины) протекают достаточно быстро (10 -10 с), поэтому с помощью счетчиков Гейгера — Мюллера можно регистрировать момент прохождения через него частицы с точностью до 10 с. [c.84]

Рис. 107. Зависимость напряжения V ТОКа И ПрилОЖенНОЙ раЗНОСТЬЮ темного разряда от тока /. (Влияние пптрнпня ппн-пространственного заряда показано штриховым пунктиром, а начальной ионизации — точечным пунктиром.) ]/ + 7. (7.33)

Необходимо также отметить, что в момент возникновения столба электроны быстро диффундируют к стенкам, так как начальный пространственный заряд положительных ионов слишком мал, чтобы обеспечить амбиполярную диффузию. Поэтому стенки приобретают отрицательный потенциал относительно оси. Линии электрического поля, начинаюи иеся на отрицательных зарядах стенок, заканчиваются на положительном пространственном заряде, распределенном в объеме столба. Избыточный положительный заряд и отрицательный заряд на стенках определяют радиальное поле. [c.249]

При низкой температуре и постоянной разности потенциалов сила тока с течением времени непрерывно уменьшается, постепенно падая почти до нуля. При коротком замыкании кристалла то же самое количество электричества протекает в обратном направлении, так что перенос электричества через кристалл отсутствует. Весь процесс выглядит таким образом, как будто происходит смещение зарядов в пределах областей дефектов в каждой области возникает локальное поле, направленное противоположно внешнему, в результате чего ток в конце концов прекращается. Пространственный заряд вблизи электродов, по моим наблюдениям, не возникает или, если возникает, всегда может быть приписан химическим примесям, В соответствии с такой точкой зрения в качестве меры электропроводности следует рассматривать не начальнй ток, как я это делал раньше, а остаточный, представляющий собой постоянный ток через решетку при неизменном внешнем поле. [c.265]

Искажение изображения в электроннооптических систе мах. В случае электронных линз имеют место всё те же случаи аберрации, что и в оптике. Заметим, что в электроннооптических системах хроматическая аберрация вызвана различной начальной скоростью электронов пучка. Помимо различного вида аберраций, искажение изображения, даваемого электронными линзами, может быть внесено при большой плотности тока в пучке искажением поля пространственными зарядами и расширением пучка вследствие диффузии электронов. В случае магнитных линз имеет место ещё искажение изображения, связанное с вращением изображения, неизвестное в онтике изотропных сред. Это искажение изображено на рис. 68 и может быть в значительной мере подавлено [c.199]

Величину dToro отношения можно оценить следующим образом. В начальный момент перехода разряда из несамостоятельного в самостоятельный пространственными зарядами и производимым ими искажением поля можно пренебречь. В этом случае согласно распределению поля в цилиндрическом конденсаторе [c.383]

В примыкаюш,ей к аноду области положительного столба электроны притягиваются анодом, а положительные ионы отталкиваются. В результате перед анодом возникает отрицательный пространственный заряд. Это вызывает увеличение напряженности электрического поля и резкое изменение (анодное падение) потенциала. Электроны, вышедшие из положительного столба, вступают в область анодного падения потенциала с малой начальной скоростью. Здесь они ускоряются в направлении анода и после прохождения анодного темного пространства приобретают скорость, достаточную для возбуждения и ионизации газа в пространстве перед анодом. Поэтому вокруг анода образуется светящийся слой (анодное свечение), который иногда распадается на отдельные светящиеся пятна. [c.125]

Во всех расчетах, которые упоминались до сих пор, не учитывались силы, обусловленные самим пучком заряженных частиц. В большинстве случаев это упрощение оправданно. Однако в приборах специального назначения, использующих пучки ионов высокой интенсивности (например в масс-сепараторах), действие пространственного заряда оказывается значительным. Этот эффект наиболее велик на тех участках траектории, где энергия ионов невелика, особенно в начальной области ускоряющего поля в источнике ионов. Здесь объемный заряд ограничивает максимальную плотность пучка, которая может быть получена с данным источником ионов. В обычных масс-спектрографах эти эффекты достаточно малы, тем не менее они могут иметь значение в приборах очень высокого разрешения. Обзор эффектов, вызываемых объемным зарядом, можно найти в работе Арденне [c.90]

Решение задачи о распределении потенциала при наличии пространственного заряда электронов, эмиттируемых катодом, с учётом их начальных скоростей представляет большие трудности. Ленгмюр де1ально проработал этот вопрос и дал полное решение задачи для случая плоских электродов [1017, 10211. При пользовании решением, данным Ленгмюром, приходится задаваться определённой силой тока и затем, пользуясь рядами или составленными Ленгмюром таблицами, находить для каждой силы тока соответствующее распределение потенциала. [c.293]

Главная роль пространственных зарядов в газовом разряде только в некоторых отдельных случаях заключается в ограничении тока (например, коронный разряд). В тех случаях и в тех областях разряда, в которых мы имеехм наличие свободных электронов и положительных ионо-в при сравнительно сильном поле, концентрация положительных ионов больше, чем концентрация электронов, так как электроны при прочих равных условиях движутся в поле быстрее положительных ионов и скорее покидают разрядный промежуток. Поэтому результируюший пространственный заряд в таких областях разряда оказывается положительным. Этот положительный пространственный заряд обусловливает распределение напряжённости поля в разрядном промежутке и те]и определяет характер и условия протекания разряда. Такова роль положительного пространственного заряда и катодных частях тлеющего разряда, в канале начальной стадии искрового разряда, в коронирующем слое коронного разряда. Вследствие положительного знака результирующей плотности пространственного заряда кривая распределения потенциала в этом случае направлена своей выпуклостью не вниз (к оси абсцисс), как на рисунке 130, а вверх (к оси ординат), как это следует из уравнения Пуассона и из известного положения дифференциальной геометрии. [c.298]

Что касается криволинейного участка АВ. го путём теоретического расчёта было показано, что появление его может быть вызвано не только процессами объёмной ионизации положительными ионами или у-процессами [1229], причём те и другие процессы приводят к одной и той же кривой (если положить т = —), но и искажением поля пространственными зарядами. Этот вывод подтверждается экспериментально [1221]. При уменьшении начального фототока h (что достигается уменьшением освещённости катода) точки криволинейного участка зависимости 1п/ = /(х) лежат ближе к продолжению прямой ОА, чем при большом I. При достаточно малых значениях п,лотности тока г.), устраняюищх влияние пространственного заряда, из криволинейной части кривой рисунка 178. молшо определить значение коэффициента т- [c.420]

Согласно старой теории короны и формуле Пика, начальная напряжённость поля короны не должна зависеть от расстояния между электродами. Из условия (723) вытекает некоторая зависимость Е/,. от этого расстояния (за исключением случая разряда между двумя коаксиальными цилиндрами), если за распределение поля в начальный момент возникновения короны принимать электростатическое распределение, не искажённое пространственными зарядами. В случае разряда между цилиндрическим проводом и параллельной последнему плоскостью опыт показывает, что Е] сильно возрастает с увеличением расстояния провода от плоскости как в случае отрицательной [2021], так и в случае положительной короны, причём эго возрастание во много раз больше, чем следует из условия (723). Чему следует приписать такую большую зависимость начальной напря- [c.603]

Сличение этой формулы, представляющей собой обобщение обширного экспериментального материала, с формулой Пика для случая провод — цилиндр показывает, что в случае двух коронирующих проводов начальная напряжённость поля меньше, чем в последнем случае. При расстоянии между двумя цилиндрическими коронирующими проводами радиуса Го, равном 2Н, начальная напряжённость поля коронного разряда также меньше, чем для случая провод (того же радиуса) на расстоянии Н от плоскости, являющейся вторым электродом. Если между двумя коронирующими проводами напряжение ровно в 2 раза больше, чем между проводом того же радиуса и плоскостью, то, несмотря на то что электростатическое поле (при отсутствии пространственного заряда) было бы одно и то же, коронный ток между двумя проводами много больше, как это иллкютрируют кривые рисунка 273. Элементарное объяснение такого поведения Е /, 1. I при двух коронирующих проводах ионы противоположного [c.622]

Введение. В предыдущих параграфах основное внимание сконцентрировано на анализе поведения ограниченной области-фазового пространства с рассмотрением движения ее границ. Однако в 3.4 мы встретились с нелинейным преобразованием, в котором выбор оптимальных параметров преобразования зависел от распределения плотности. Другая ситуация, когда распределение плотности играет важную роль, возникает при определении предельной плотности тока в пучке. Для безаберрационной системы линз плотность тока в пучке ограничена как начальным распределением по скоростям, так и собственным пространственным зарядом пучка. Параметры линз, однако, можно выбрать так, что основным ограничивающим фактором будет только распределение по скоростям. В этом случае Ленгмюр, 113], используя геометрическое доказательство, а также Пирс [20], используя теорему Лиувилля, получили выражения для предельной плотности тока пучка. Однако в методе Пирса при вычислении плотности тока в любой плоскости, отличной от плоскости изображения, возникают некоторые трудности, для преодоления которых Лихтенберг [171 ввел распределение плотности в метод эллипсов и получил результаты, аналогичные результатам Пирса. [c.131]

Выпуклости в распределении скорости плазмы вблизи дырок действуют как экранирующее облако, так что в начальной стадии на дырку не влияет пространственный заряд другой дырки и поэтому они не взаимодействуют. Когда две дырки совпадают в пространстве, они образуют большой положительный пространственный заряд, который втягивает электроны в область, разрушая прежде устойчивое распределение заряда. Дырки сливаются с отдельными струйками и фазовая жидкость перемешивается. Если бы средние относительные скорости дырок были выше при том же потенциале дырки, то дырки могли бы проходить друг через друга неповрежденными, испытывая при этом некоторое приливное искажение. Для облегчения вычислений было выбрано постоянное распределение фазовой плотности. В принципе можно использовать более плавные распределения, при этом нужно последовательно прослеживать движение границ совокупности вложенных друг в друга областей постоянной плотности. Взаимодействия, которые мы рассмотрели, приводят в итоге (вследствие нитевидности) к сглаженной функции распределения. [c.230]