Лавина электронная

Механизм образования положительной короны явно отличается от механизма образования отрицательной короны, к свойствам положительной короны следует отнести более низкое напряжение перекрытия и малое образование озона. Электроны в газе движутся к зоне короны рядом с коронирующим электродом, где образуются лавины электронов для поддержания зоны короны. Положительные ионы газа, образованные этими электронными лавинами, движутся от электрода с гораздо меньшей скоростью, чем электроны в зоне отрицательной короны, следовательно во время их движения к осадительному электроду происходит меньше ионизирующих столкновений. При низкой напряженности поля, существующего рядом с этим электродом, они получают небольшое ускорение, поэтому в результате катодной бомбардировки происходит эмиссия малого числа электронов, и большая часть тока передается положительно заряженными ионами газа. Так как в зоне короны с высокой напряженностью поля происходит меньшее число ионизирующих столкновений, то наблюдается меньшее образование озона и оксидов азота, чем в зоне отрицательной короны. [c.439]

Как было сказано выше, в счетчиках Гейгера — Мюллера происходит лавинообразный разряд, вызываемый одной ионизирующей частицей, проникшей в счетчик. Кроме того, быстрые электроны при ударе возбуждают молекулы, стабилизация которых происходит высвечиванием в ультрафиолетовой области. Ультрафиолетовое излучение вызывает образование фотоэлектронов, которые порождают в электрическом поле новые лавины электронов. Новые лавины электронов могут появиться и в результате процесса рекомбинации положительных ионов на катоде. При этом получаются возбужденные молекулы газа, стабилизация которых опять приводит к образованию фотонов и фотоэлектронов. Таким образом, лавинный разряд может продолжаться. [c.336]

Предполагается, что время запаздывания разряда ip определяется временем распространения лавины электронов между электродами, поскольку скорость прорастания следующего за лавиной обратного стримера, значительно больше скорости распространения лавины. С учетом этого по измеренным значениям ip в работе [120] рассчитано значение кажущейся подвижности зарядов X, ответственных за распространение лавины [c.135]

Напряжение подбирают так, чтобы электроны на пути к нити приобретали энергию, достаточную для ионизации газа ударом. Появившиеся новые электроны разгоняются электрическим полем и в свою очередь вызывают ионизацию газа. Поэтому в счетчике возникает нарастающая лавина электронов, устремляющихся к нити. При достаточной разности потенциалов между нитью и цилиндром это приводит к вспышке самостоятельного разряда в трубке тогда ее сопротивление резко падает и потенциал нити сначала тоже падает, а затем восстанавливается вследствие утечки электронов через сопротивление 5. На этом сопротивлении создается кратковременный импульс напряжения, амплитуда которого не зависит от начальной ионизации, вызванной рентгеновским излучением. Этот импульс достаточен для приведения в действие регистрирующей ламповой схемы 6, показания которой. пропорциональны числу квантов, прошедших через счетную трубку. [c.272]

После прохождения первой лавины электронов за ней остается положительный пространственный заряд, в который втягиваются электроны вторичных, дочерних лавин, что приводит к образованию плазмы, состоящей в основном из ионов и электронов. Головка канала плазмы, имеющей избыточный положительный заряд, передвигается к катоду. [c.120]

В настоящее время счетчик Гейгера применяется редко, хотя он дает импульс высокой амплитуды (1 —10 в), для которого необходимо относительно малое усиление. Его значительным неудобством является длительное мертвое время , превращающееся в серьезную помеху при высоких скоростях счета период, в течение которого принимается фотон и образуется накопленная лавина электронов. В течение этого времени любой другой фотон, проникший в полость, не обнаруживается. Если в секунду регистрируется N импульсов и 1 — мертвое время, сек, то Nt импульсов теряются и исправленный результат получается из [c.228]

Пропорциональный счетчик производит более слабые импульсы, но обладает мертвым временем порядка только 0,2 мксек, так как лавины электронов ограничены областью проникновения фотона и в оставшейся части трубки может обнаруживаться следующий фотон. Сцинтилляционный счетчик имеет мертвое время того же порядка, и у обоих детекторов оно становится помехой только при скоростях счета 10 и выше. [c.228]

Эффект и константа Столетова. С несамостоятельным лавинным разрядом приходится иметь дело в так называемых газонаполненных фотоэлементах. В этих приборах фототок с катода, пропорциональный интенсивности падающего на катод света, усиливается образованием в газе лавин электронов. Усиление тока зависит от того, насколько близко удаётся подойти к напряжению зажигания разряда без риска вызвать пробой. Практически в газонаполненных фотоэлементах коэффициент усиления не больше чем 10—15. [c.242]

При объяснении явления запаздывания разряда естественно считать, что для начала образования лавины электронов необходимо, чтобы где-либо около самого катода появился свободный электрон, который мог бы положить начало лавине электронов, распространяющейся через весь промежуток между катодом и анодом. Появление, электрона около самого катода вследствие наличия остаточной ионизации представляет собой случайное явление. Поэтому вероятность w(t) того, что разряд наступит не ранее чем через данный промежуток времени t, должна выражаться [c.243]

Распространение стримера не обязательно начинается от анода и не обязательно совершается в направлении к катоду (положительный стример). Имеет место также и распространение стримеров, возникающих в какой-либо точке разрядного промежутка между катодом и анодом. Стримеры, распространяющиеся в сторону анода, называют отрицательными стримерами. Так же как и положительные стримеры, они растут быстрее, чем простая лавина электронов. [c.353]

При достаточной напряженности электрического поля свободные электроны, двигающиеся от катода к аноду, сталкиваясь с атомами газа, производят ударную ионизацию, в результате которой образуются новые свободные заряды. Для завершения пробоя газа необходимо, чтобы лавинообразный процесс увеличения количества свободных зарядов в искровом промежутке привел к достаточной плотности свободных зарядов. Это достигается тем, что освобожденные при ударной ионизации электроны под действием сил поля ускоряются и в свою очередь участвуют в ионизации. Количество свободных электронов, двигающихся по направлению к аноду, таким образом увеличивается, и возникает лавина электронов. [c.104]

Согласно теории Таунсенда, развитие разряда, сопровождаемое увеличением разрядного тока, происходит, пока число электронов каждой последующей лавины электронов, выходящих из катода путём -процессов, больще, чем в предшествующей. Последовательные лавины как бы постепенно раскачивают друг друга. Таким образом, время формирования разряда, равное времени раскачивания электронных лавин, должно равняться времени прохождения нескольких лавин от катода до анода, включая каждый раз время на обратное движение положительных ионов от анода до катода. Это время, как показывают расчёты, должно быть при обычных размерах разрядных трубок порядка 10 секунды. [c.432]

В области Уз—У1 лавины электронов быстро затухают и разряд прекращается, как только все ионы и электроны достигают катода и анода (несамостоятельный разряд). Разряд существует только до тех пор, пока в счетчик попадает излучение. [c.17]

Выведем закон нарастания лавины электронов. Проведём ось X перпендикулярно к катоду и аноду, которые мы предполагаем плоскими и параллельными друг другу (рис. 176). [c.411]

Все nQ(e — 1) положительных ионов, образованных лавиной электронов, ударяются о катод и вызывают выделение с катода о (е —i) новых электронов. Таким образом, с катода будет вылетать уже не о электронов, вызванных внешним ионизатором, а большее число. Соответственно и число положительных ионов, ударяющихся о катод, будет больше. Обозначим через П общее число электронов, вылетающих с катода в единицу времени при стационарном режиме. Так как это число складывается из По электронов, обязанных своим выделением постороннему ионизатору, и из ТЛ ( " —1) электронов, освобождённых из катода положительными ионами, образованными лавиной электронов, то [c.412]

При объяснении явления запаздывания разряда естественно считать, что для начала образования лавины электронов необходимо, чтобы где-либо около самого катода появился электрон, который мог бы положить начало лавине электронов, распространяющейся через весь промежуток между катодом и анодом. Появление же электрона около самого катода вследствие наличия остаточной ионизации, представляет собой случайное явление, вероятность осуществления которого за определённый промежуток времени 1 может быть учтена как вероятность любого случайного явления. Поэтому вероятность иа(1) того, что разряд наступит не ранее, чем через данный промежуток времени /, должна выражаться экспоненциальной функцией [1239] [c.431]

Рис. 247. Следы, оставляемые в камере Вильсона лавинами электронов в воздухе. Анодом служит верхний электрод расстояние между электродами — 2.6 см давление 270 мм Hg, напряжённость

Для того чтобы построить количественную теорию искрового пробоя, надо найти законы и условия образования стримеров. Если в точке, где появился свободный электрон, поле, созданное зарядами данной лавины, много слабее, чем поле разряда, то этот электрон попадает непосредственно на анод, образовав на своём пути лишь незначительную новую лавину электронов. Чтобы фотоэлектроны вместе с образуемыми ими лавинами вливались в канал основной лавины, надо, чтобы существовало определённое соотношение между полем лавины и полем разряда, созданным электродами. Это первое условие образования стримера выдвинул Мик [1917]. Второе условие заключается в том, чтобы головка лавины излучала количество фотонов, достаточное для поддержания и распространения стримера. Это второе условие ввёл Лёб [1870], [c.553]

Катод как бы передвигается внутрь разрядного промежутка в точку (рис 253). В частях разрядного промежутка, лежащих за этой точкой ближе к аноду, идёт рост лавины электронов. [c.561]

У положительного острия лавина электронов бежит из области малой напряжённости поля в область большой напряжённости, и поэтому нарастание лавины электронов весьма эффективно. К тому же электроны тут же уходят в анод (положительное остриё). В пространстве перед этим остриём остаётся лишь заряд положительных ионов, значительно усиливающий здесь поле и как бы удлиняющий остриё. То же повторяется и дальше при пробеге новых лавин из разрядного промежутка по направлению к уже образовавшемуся каналу-острию. Иная картина имеет место у отрицательного острия. Лавина, распространяющаяся от такого острия, пробегает сперва область большей напряжённости поля, затем меньшей. Поэтому рост лавины гораздо менее интенсивен, чем в случае положительного острия. Положительный заряд около самого острия возрастает вследствие имеющих здесь место у-процессов, вызывающих развитие новых лавин. Эти положительные заряды, правда, усиливают поле около отрицательного острия, но только на небольшом протяжении между остриём и зарядом. Дальше заряд положительных ионов ослабляет напряжённость ноля. Таким образом у положительного острия условия для образования и развития искровых каналов много благоприятнее, чем у отрицательного. Отсюда разница во внешнем виде каналов и в минимально допустимой напряжённости внешнего поля. [c.564]

Более детальное рассмотрение явлений, имеющих место при разряде между двумя коронирующими проводами, показывает, что если ионы того и другого знака действительно проходят через внешнюю область разряда, то отрицательные ионы, образованные во внешней области электронами лавин отрицательного коронирующего слоя, доходя до границы положительного коронирующего слоя, распадаются здесь на свободные электроны и нейтральные частицы газа и образуют лавины в положительном коронирующем слое. Обозначим через /д. ток электронов с катода, через Р — интеграл а йх, взятый в пределах отрицательного коронирующего слоя, через Рг — значение того же интеграла, взятого в пределах положительного коронирующего слоя. Ток положительных ионов, созданных лавинами электронов в положительном коронирующем слое и двигающихся через внешнюю область разряда по направлению от положительного коронирующего слоя к отрицательному коронирующему слою = (е - —1) много больше, чем направленный навстречу ему ток отрицательных ионов /. = Поэтому при почти [c.623]

При выводе фор Мулы (793) не учтена возможность рекомбинации ионов противоположных знаков во внешней области разряда, а также диффузия их в ту и другую стороны от плоскости, проведённой через оси обоих коронирующих проводов. В случае, если рекомбинацией и диффузией ионов во внешней области можно полностью пренебречь, лавины электронов в положительном коронирующем слое составляют как бы непосредственное продолжение лавин отрицательного коронирующего слоя. [c.624]

В процессе усиления каждый электрон, образованный при начальной ионизации, порождает лавину электронов. Совокупность всех лавин, возникших при поглощении каждого рентгеновского кванта, образует один импульс. Для того чтобы средняя величина импульса была пропорциональна энергии рентгеновского кванта, необходимо, чтобы эти лавины не взаимодействовали друг с другом. Такое взаимодействие появляется с возрастанием числа лавин в единице объема, оно ограничивает область напряжений пропорционального счета величиной Уз на рис. 22. [c.69]

Гейгеровский счетчик представляет собой наполненный газом цилиндр с проволочным анодом, расположенным по оси цилиндра. К электродам счетчика приложено постоянное напряжение, при котором возникает самостоятельный электрический разряд. При попадании рентгеновского фотона в счетчик выбивается электрон из атома газа, наполняющего счетчик. Каждый электрон на своем пути от места юзникно-вения до анода в свою очередь вызывает лавину электронов, причем каждая лавина протекает независимо от других лавин, вызывая разряды, регистрируемые как электрические импульсы. [c.97]

При движении к нити электроны ускоряются электрическим полем и вблизи нити преобретают настолько большую энергию, что производят вторичную ионизацию. Следовательно, каждый электрон вблизи нити ионизирует атом газа и дает новый электрон, которым в свою очередь ионизирует следующий атом и т. д. Другими словами, происходит цепное размножение электронов и образуется лавина электронов. Электроны наряду с ионизацией сильно возбуждают атомы газа. Возбужденные атомы возвращаются в невозбужденное состояние с испусканием ультрафиолетового излучения. Эти новые кванты света образуют новые фотоэлектроны, которые в свою очередь дают вторичную электронную лавину. Следовательно, при регистрации одной ядерной частицы может образовываться несколько последовательных электронных лавин во всем объеме счетчика. Вероятность образования каждой последующей лавины резко падает (так как уменьшается напряжение на счетчике) и поэтому практически при регистрации одной ядерной частицы образуются 2—3 последовательные электронные лавины. В области Гейгера каждая лавина имеет 10 —10 " электронов. При средних значениях эффективной емкости системы а.лшлнтуда импульса при регистрации одной частицы равна 0,4—40 в. Импульс такой величины легко усиливается и регистрируется электромеханическим счетчиком. [c.46]

Из рис. 2 видно, что до некоторой разности потенциалоз счетчик не считает попавшие в него частицы. Это объясняется тем, что данной разности потенциала недостаточно, чтобы вызвать появление лавины электронов в счетчике при попадании в него заряженных частиц или улучей. [c.12]

Счетчик Гейгера и пропорциональный счетчик состоят из сосуда, наполненного благородным газом, таким как аргон, криптон или ксенон. Вниз от центра сосуда протянута проволока, на которой поддерживается постоянный положительный потенциал относительно стенок самого сосуда. Излучение поступает через тонкое бериллиевое или слюдяное окно. Проникающий фотон вызывает ионизацию атомов газа. Освобожденные электррны ускоряют движение но направлению к аноду и при столкновении могут ионизировать другие атомы, освобождая их электроны. Этот процесс повторяется и приводит к возникновению лавины электронов, так что от каждого фотона, проникающего в детектор, получается ощутимый ток. Величина импульса тока зависит от приложенного напряжения (рис. 67) При напряжениях выше А ток возрастает почти пропорционально приложенному напряжению вплоть до Б, где кривая становится более плоской и между Б ж В образуется плато. Здесь амплитуда [c.227]

Напряжение пробоя. Возникновение тока в газе под действием, высокого напряжения называют пробоем газа. Если в газ поместить два электрода, соединенных с источником достаточно высокого напряжения, то под действием сильного электрического поля из катода (отрицательного электрода) будут вырываться электроны, даже если катод останется холодным. Это явление называется холодной электронной эмиссией. Вырвавшиеся электроны в электрическом поле получают дополнительную энергию и, на большой скорости сталкиваясь с атомами или молекулами, могут их ионизовать. Каждый электрон ца пути от катода к аноду порождает еще один или несколько электронов, которые, в свою очередь, разгоняясь эле.ктрическидл полем, создают вторичные электроны и ионы. По мере приближения к аноду число электронов возрастает — образуется лавина электронов, соединяющая электроды токопроводящим каналом. Сопротивление газа резко падает. На этом стадия пробоя заканчивается. При достаточно мощном источнике тока после пробоя развивается самостоятельный газовый разряд, который протекает без постороннего ионизатора газа. [c.59]

У положительного острия лавина электронов бежит из области малой напряжённости поля в область большой напряжённости поля, и поэтому нарастание лавины электронов очень эффективно. Электроны тут же уходят на анод, и в пространстве перед остриём остаётся лишь заряд полон ительных ионов, значительно усиливающий здесь поле и как бы удлиняющий остриё. То же повторяется и дальше при пробеге новых лавин из разрядного промежутка но направлению к уже образовавшемуся каналу—острию. Иная картина имеет место у отрицательного острия. Лавина, распространяющаяся от такого острия, пробегает сперва область больше напряжённости поля, затем меньшей. Поэтому рост лавины гораздо менее интенсивен, чем в случае положительного <5стрия. Положительный заряд около самого острия возрастает. Этот заряд усиливает поле около отрицательного острия, но только на небольшом протяжении между остриём и той областью, где сосредоточен положительный заряд. Дальше заряд положительных ионов ослабляет напряжённость поля. Таким образом [c.359]

Наличие этих двух скоростей привело к заключению, что в ступенчатом лидере мы имеем дело с двумя процессами а) процессом распространения лидера в подготовленном канале ионизованного воздуха, тождественным с процессом распространения стрельчатого лидера, и б) процессом образования ионизованного канала, названным пилотирующим стримером. Свечение пилотирующего стримера слищком слабо для того, чтобы этот стример мог быть запечатлён на бойсограмме. Пилотирующий стример представляет собой не что иное, как обычное в длинной искре распространение лавины электронов, сопровождаемое периодическим обратным распространением по каналу лавины положительного стримера. Стрельчатый лидер и каждое продвижение вперёд ступенчатого лидера представляют собой процесс, аналогичный отрицательному стримеру. [c.368]

Весьма быстрое развитие искрового пробоя не является единственной трудностью на пути объяснения процессов искрового разряда на основе теории электронных лавин. Искровой разряд обладает рядом типических особенностей, не укладывающихся в эту теорию. Так, канал искры, т. е. тот путь, по которому происходит прохождение тока через газ, представляет ярко светящзгюся тонкую разветвлённую полоску зигзагообразной формы. Общее направление канала и направление отдельных его отрезков не совпадают с направлением силовых лнний электрического поля между электродами. Между тем лавины электронов при атмосферном давлении должны распространяться по силовым линиям поля. Отдельные искровые каналы далеко не всегда пронизывают весь искровой промежуток целиком, а нередко обрываются где-JПIбo внутри этого промежутка. Такие отдельные незаконченные каналы образуются как около анода, так и около катода. [c.396]

Каждый электрон на пути к аноду ионизует частицы газа. Освобождённые при этом электроны также направляются к аноду и тоже разбивают при соударениях частицы газа на положительные ионы и электроны. Таким образом, число электронов, двигающихся по направлению к аноду, постепенно увеличивается с удалением от катода, и имеет место то явление, которое ноеит наименование лавина электронов. Положительные ионы, движущиеся в противоположном направлении, согласно Таунсенду, также ионизуют нейтральные частицы и также постепенно увеличиваются в своём числе от анода к катоду они образуют лавину положительных ионов. Чем больше расстояние между катодом и анодом при одной и той же напряжённости поля, тем больше возможности для нарастания той и другой лавины, [c.410]

Механизм этого отрицательного лидера, согласно картине, предложенной Краватом и Лёбом, следующий [1936]. Представим себе, что лавина электронов распространяется вдоль по ка- [c.584]

Основная деталь канального умножителя — тонкая трубка, на внутреннюю поверхность которой нанесен слой вещества с высоким электросопротивлением [54—56]. К двум концам трубки подводится напряжение примерно 2000 В. Электрон, попавший в трубку, ускоряется и ударяется об ее стенку, вызывая эмиссию вторичных электронов, которые в свою очередь разгоняются и ударяются о стенки, создавая лавину электронов. Если трубка прямая, то коэффициент усиления лимитируется ионной обратной связью и составляет примерно до 10 но в изогнутой трубке он может достигать 10 . Коэффициент усиления счетчиков частиц может со временем серьезно измениться. Более старый солнцеслепой тип счетчиков особенно склонен к потере усиления, так как вещества, из которых состоят диоды (часто это Си — Ве), чрезвычайно чувствительны к поверхностным загрязнениям. Это весьма неудобно в аналитической практике, поскольку какое-то. количество исследуемых газообразных веществ всегда попадает в счетчик. Канальные умножители (так называемые каналтроны ) более выносливы и, кроме того, выдерживают работу при повышенной температуре, так что их можно очистить от примесей прокаливанием . Все каналтроны как бы проходят перед началом [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология