Поле лавины

В электрофильтрах между отрицательно заряженным коронирующим электродом и положительно заряженным осадительным электродом создается неоднородное электрическое поле (рис. 86). При достижении некоторой критической величины напряженности электрического поля (кВ/м) в потоке возникает лавинная ионизация газа, на коронирующем электроде появляется корона с голубовато-фиолетовым свечением. При этом газ образует ионы, заряженные положительно и отрицательно, и свободные электроны, движущиеся к электродам с противоположным знаком Поскольку отрицательно заряженные ионы и электроны более подвижны, то соприкасаясь с ионами и электронами, твердые частицы и взвешенные в газе капельки приобретают в большей части отрицательный заряд. Заряженные частицы движутся к электродам и оседают на их поверхности. Осевшие твердые частицы периодическим встряхиванием электродов удаляют из аппарата, капли жидкости стекают. Коронирующие электроды обычно выполняют из проволоки, осадительные — из труб (у трубчатых электрофильтров) и пластин (у пластинчатых). Электрофильтры работают на постоянном токе при напряжении 40 — 75 кВ. Расход электроэнергии на очистку газа в электрофильтрах сравнительно невелик — в среднем он составляет 0,5 —0,8 кВт ч на 1000 м газа. Электрофильтры применяют при больших объемах очищаемого газа и когда отсутствует опасность пожара или взрыва. [c.217]

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]

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]

Ион, находящийся в поле, приобретает определенную скорость в зависимости от напряжения поля. При превышении некоторого критического значения напряжения кр ионы уже имеют настолько большую скорость (а следовательно, и кинетическую энергию), что могут путем соударения ионизировать нейтральные частицы. Вновь образовавшиеся ионы приобретают такую же высокую скорость и становятся способными вызывать дальнейшую ионизацию. Происходит лавинная ионизация газа, которой сопутствует стремительный рост электропроводности (проявляется в виде искр.) [c.121]

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]

Эта своеобразная зависимость чувствительности определения от концентрации объясняется тем, что электроны, освобождающиеся при ионизации детектируемого вещества, вновь возбуждают атомы аргона до метастабильного состояния. Возникает цепная реакция, приводящая при определенных концентрациях и высоких напряженностях поля к лавинному возрастанию ионизационного тока. Снижение чувствительности определений при высоких концентрациях объясняется тем, что электроны не успевают приобрести энергию, достаточную для возбуждения атомов аргона до метастабильного состояния, так как теряют ее при столкновениях с молекулами детектируемого вещества. [c.144]

В области короны образуются газовые ионы обоих знаков, которые при высокой напряженности поля приобретают скорость, достаточную для ионизации нейтральных частиц при столкновении с ними. Так как вновь образовавшиеся ионы имеют такую же высокую скорость, то в результате происходит лавинная ионизация газа. Если проволока заряжена отрицательно, а пластина положительно, отрицательные ионы будут притягиваться к пластине, [c.221]

Как уже отмечено выше, для улавливания дисперсных частиц в электрофильтрах напряжение электрического поля Е должно быть выше некоторой критической величины Только в этом случае обеспечивается лавинная ионизация газа. Величина р выражается следующей эмпирической формулой (в кВ) [c.223]

Для осаждения газовзвесей в электрическом поле используют электрофильтры (трубчатые или пластинчатые). Критическое (минимальное) напряжение (в кВ), обеспечивающее лавинную ионизацию газов и нормальную работу фильтров [c.260]

При положительной короне катодом является электрод с небольшим радиусом кривизны. В этом случае электроны, образующие лавины, рождаются не за счет вторичной эмиссии, так как поле у катода очень мало, а вследствие объемной фотоионизации газа вблизи анода фотонами, генерируемыми в коронирующем слое. Положительные ионы, двигаясь через "темную" область к катоду, образуют пространственный заряд, которой снова ограничивает величину разрядного тока. [c.504]

Механизм возбуждения СВЧ-колебаний в таких генераторах основан на возникновении в переходном слое полупроводника отрицательного сопротивления из-за сдвига фаз между напряженностью поля и током в переходный период. Этот ток создается в результате ударной ионизации атомов кристалла и лавинного умножения носителей заряда в области перехода. Сдвиг по фазе между током и напряжением возникает из-за инерционности лавинного процесса и конечности времени пролета носителей через переход. Преимущества таких генераторов - малые значения прикладываемых напряжений и [c.425]

За время прохождения нескольких электронно-фо-тонных лавин рожденные положительные ионы практически остаются на месте, так как их подвижность намного меньше подвижности электронов. А поскольку вторичная ионизация происходит вблизи нити, то вокруг нити образуется чехол положительных зарядов, который снижает напряженность поля вблизи нити и тем самым практически прекращает образование новых электронно-фотонных лавин. На этом электронные процессы в счетчике не заканчиваются, т. к. положительные ионы, подходя к катоду, вырывают с его поверхности электроны, которые под действием электрического поля устремляются к нити. Дальнейшее зависит от того, восстановится или нет потенциал нити до прежнего значения к моменту подхода к ней этих электронов. [c.83]

Кривая / на этом рисунке свидетельствует о резком падении прочности по истечении времени г . Такие материалы нецелесообразно использовать в конструкциях из-за возможности лавинного разрушения изделий. Практическое значение имеют полим.еры, кривые старения которых имеют вид 2, 3, 4. Кривые 2 3 (начиная с г,.) могут быть описаны экспоненциальными уравнениями. Первоначальное повышение прочности у некоторых пластмасс и резин объясняют облегчением ориентации смоченных продиффундировавшей жидкой средой макромолекул полимеров. [c.108]

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]

Когда этот заряд (так называемый стример) подходит к катоду, то напряженность в этом месте поля резко возрастает, усиливая ионизацию. Образующаяся новая электронная лавина устремляется по стримеру к аноду. Эти процессы приводят к резкому увеличению проводимости и тока в искровом промежутке, т. е. к возникновению электрического разряда. Пробивным напряжением газа является напряжение искрового разряда. [c.120]

Развитие искры в неоднородном электрическом поле проходит стадию лавинной короны, сопровождающуюся свечением в форме ореола, окружающего электрод затем стадию лавинно-стримерных образований, подобных импульсной короне. Дальнейшее возрастание напряжения приводит к появлению ветвистых образований (кистевой разряд), берущих свое начало на конце электрода с мень- [c.120]

Разряд, протекающий в счетчике, приводит к образованию около нити положительно заряженного ионного облака. Напряженность электрического поля в пространстве между заряженным облаком и нитью счетчика настолько уменьшается, что последующее образование лавины становится невозможным. При этом счетчик в течение определенного времени, которое называется мертвым временем Тм, не способен регистрировать другие ионизирующие частицы или укванты. По истечении этого времени (гм) в счетчике может возникнуть самостоятельный разряд. [c.9]

Как показывает (7.2), электроны, вышедшие с катода, размножаются путем ионизации при столкновении с молекулами газа в электрическом поле. (В данном случае говорить о лавине было бы неправильно, так как мы рассматриваем стационарные процессы, в которых время не фигурирует.) Считается, что электроны, приходящие на анод, определяют величину тока в то же время число электронов, проходящих, например, посредине между электродами, намного меньше, чем вблизи анода. Это кажущееся противоречие объясняется тем, что из- [c.181]

Амплитуды импульсов. Уровень фона. В цилиндрическом поле градиент потенциала максимален вблизи оси — у нити прибора. Здесь электроны приобретают на своем пути между соударениями максимальные скорости и, следовательно, здесь начинается ударная ионизация и лавинообразование. По мере повышения общей разности потенциалов между электродами область, в которой происходит ударная ионизация, постепенно расщиряется в сторону катода (цилиндра), лавины становятся все более мощными амплитуда импульсов тока в цепи растет. [c.167]

Попробуем проанализировать этот пункт новой теории несколько глубже. Выражение (686) является условием того, что под действием фотоэффекта в объёме газа около основной лавины начинают образовываться и вливаться в её канал новые, дочерние лавины. Но появление одной или даже нескольких таких лавин ещё не обусловливает собой того, что стример будет неуклонно расти от анода к катоду. Необходимы такие благоприятные для роста стримера условия, при которых вместе с вливанием каждой дочерней лавины увеличивается напряжённость поля основной лавины, а также увеличивается число излучаемых во все стороны фотонов. Возможное уменьшение одного из этих факторов с избытком должно перекрываться увеличением другого. Когда поле лавины Х одного порядка величины с полем разрядного промежутка X, вероятность осуществления необходимых для роста стримера благоприятных условий очень быстро растёт с увеличением X. О вероятности здесь уместно говорить йотому, что благодаря большому числу излучаемых головкой лавины фотонов и большого числа дочерних лавин появление и рост стримера носят статистический характер. Только быстрое увеличение вероятности появления и роста стримера, вызываемого единичной электронной лавиной, при увеличении X приводит к возможности говорить об определённом значейии пробивной напряжённости поля Xg и пробивного напряжения t/g. На самом же деле искровой пробой надо рассматривать как явление, происходящее в зависимости от случайных обстоятельств (то при не- [c.559]

Электрической пробой вызывается образованием под действием высокого напряжения электронной лавины. Лавинообразное возрастание носителей тока приводит к пробою диэлектрика. Так как торможение электронов с повышением температуры возрастает, то это приводит к некоторому увеличению электрической прочности с ростом температуры согласно эмиссионной теории, в электрических полях пробой наступает как следствие отрыва связанных электронов при сообш,ении им энергии поля. Эти электроны становятся способными проводить электрический ток. [c.137]

Если ширина запрещенной зоны очень велика (больше 4 эВ), то электрическую проводимость в веществе (нагреванием или облучением) возбудить практически невозможно. Это объясняется тем, что энергия теплового возбуждения электронов при нагревании даже до температуры плавления недостаточна для преодоления зоны запрещенных энергий. Следовательно, при нагревании кристалл расплавится прежде, чем возникнет электронная проводимость. Такие вещества называются изоляторами. К их числу относятся, например, алмаз (Д = 5,1 эВ), кварц (Д = = 5,2 эВ), многие типичные соли и т. п. При воздействии на изолятор электрических полей очень высокой напряженности в них наблюдается так называемое явление лавинного пробоя, который связан фактически с разрушением кристаллической решетки изолятора. Естественно, что возникающая при этом электрическая фоводимость не характеризует данное вещество, поскольку механизм ее соверщенно иной. [c.311]

Экспериментальные сосуды при положительных температурах выдерживали полиое расчетное число нагружений до рабочего давления (500 циклов). При разрушении излом был вязким, сосуд в большей части оставался целым (рис. 20, а). При низких температурах разрушение было хрупким, треш,и-иы рашространялись лавинно. Сосуды при этом разламывались на несколько частей (рис. 20, 6, в). [c.62]

Положительные ионы, образующиеся в счетчике, движутся гораздо медленнее электронов. Вокруг нити создается своеобразный чехол из положительных ионов. Этот чехол снижает напряженность электрического поля, и вблизи самой нити ударная ионизация электронами прекращается. По прошествии определенного времени (приблизительно 3 10 с) значительная часть положительных ионов отойдет от нити и приблизится к катоду. При столкновении положительных ионов с катодом могут выбиваться электроны. Таким образом, разряд, один раз возникнув, уже не может погаснуть. Между тем, для того, чтобы с помощью счетчика можно было проводить измерения, необходимо, чтобы одной частице, попавшей в счетчик, отвечал один разряд. Вот почему требуется гасить возникший в счетчике разряд. Гашение разряда достигается двумя способами. В несамогасящихся счетчиках в цепь включается большое сопротивление (порядка миллионов ом). Благодаря этому происходит падение напряжения и, как результат этого, снижение потенциала нити. Все это вызывает принудительное гашбние разряда. После гашения разряда потенциал нити восстанавливается, и счетчик снова приобретает возможность к образованию лавины. Все эти процессы происходят за очень короткое время — за несколько сотых долей секунды. Само собой разумеется, что число распадов в секунду, превосходящее 100, несамо-гасящиеся счетчики регистрировать не могут. [c.119]

При увеличении напряжения, приложенного к диоду до пробивного, напряженность поля в зоне р-л-перехода достигает значения, когда начинается ударная ионизация. Чтобы электрический прибой не перешел в необратимый тепловой, ток диода должен быть ограничен. Параллельно ЛПД включен резонатор, показанный на рис. 4.3 в виде резонансного контура L , настроенный на частоту генерации. Если в резонаторе существуют хотя бы небольшие колебания (из-за тепловых флуктуаций, переходных процессов, наводок или др.), на р-п-переход диода Ду воздействуют постоянное и переменное СВЧ-напряжепия. В положительный полупериод напряжение на диоде возрастает, что приводит к лавинообразному увеличению тока диода. Вместе с тем развитие лавины требует определенного времени, обусловленного конечным временем пролета электронов и дырок. Поэтому появление максимального значения тока запаздывает относительно максимума напряжения. Толщину запорного слоя в лавинно-пролетном диоде, длину п области (пролетный промежуток) диода выбирают так, чтобы этот сдвиг во времени был приблизительно равен половине периода СВЧ-колебаний в резонаторе, поэтому электроны, двигаясь в пролетном пространстве, будут отдавать энергию во внешнюю цепь. Таким образом, ЛПД в динамическом режиме обладает отрицательным сопротивлением, будет компенсировать потери энергии и поддерживать СВЧ-колебания в резонатор. Энергия СВЧ-колебаний выводится из резонатора с помощью петли связи (взаимоиндуктивность Мс). Соединение резонатора с Д1 осуществляется через разделительный конденсатор Ср, преграждающий путь постоянному току. [c.112]

Онисан [327] эффект возбуждения электромагнитного излучения — генерирование электромагнитных волн в радиодианазоне при нарушении адгезионной связи. Это излучение и сонровожда-юш ее его свечение газового промежутка свидетельствуют, по мнению авторов, о существовании в зазоре между разделяемыми поверхностями ноля высокой напряженности. Электрон под действием этого поля набирает достаточную скорость для ионизации встречающихся молекул. Так на пути электрона возникает лавина положительных и отрицательных ионов — микроплазма. Находящаяся в ускоряющем электрическом ноле микроплазма генерирует радиоволны [327]. [c.203]

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]

Проводились также измерения электрического поля в данном месте в интервалах между последовательными ударами одной и той же молнии. Оказалось, что разряд облако — Земля начинается с образования локальных лавин светящегося газа, имеющих длину 10—200 м каждая и существующих по 30—100 мкс. На фотографиях отчетливо прослеживается развитие головного, первого удара молнии, распространяющегося со скоростью 4-10 м/с измерение электрического поля дало скорость 6 10 м/с. После того как этот головной удар молнии достигает поверхности Земли, сразу же за ним в атмосфере образуется канал высокоионизованного газа (диа-ме ром 2—5 мм), через который осуществляется основной разряд грозового облака, сопровождаемый сильным све- [c.275]

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]

Тепловой пробой происходит при разогреве полимерного образца проходящим током или из-за диэлектрич. иотерь, если тепловыделение внутри образца превышает теплоотдачу в окружающую среду. Повышение темп-ры увеличивает электрич. проводимость н дальнейший разогрев вплоть до разрушения полимера. Значение Е р при тепловой форме пробоя зависит не только от свойств полимера, но и от условий теплообмена между полимерным образцом и окружающей средой, т. е. от разности их темп-р, от их теплопроводности и уд. теплоемкости, от размеров и формы образца, от длительности подачи напряжения. Внутренний пробой происходит в результате лавинной ионизации, вызванной электрич. полем внутри диэлектрика, когда по условиям опыта тепловой пробой исключен. Значение р при внутреннем пробое связано со строением диэлектрика, слабо зависит от темп-ры и не зависит от окружающей среды. При внутреннем пробое выше, чем нри тепловом. Для полимеров в стеклообразном состоянии внутренний пробой может наб.тюдаться при низких темп-рах при постоянном напряжении, действующем короткое время. Ниже приведены значения А пр (Мв/.ч, или Kej.MM) прп внутреннем пробое некоторых иолимеров, используемых в качестве электроизолирующих материалов [c.372]

Радиоактивные излучения, проникая во внутрь счетчика, в межэлектродное пространство, вызывают ионизацию содержащихся газов и образуют внутри счетчика положительные ионы и электроны. Электроны, ускоряясь в электрическом поле счетчика, напряженность которого имеет наибольшую величину около анода, приобретают энергию, достаточную для повторной ионизации нейтральных молекул. Вновь образующиеся электроны, ускоряясь в электрическом поле электродов счетчика, в свою очередь производят дальнейшую ионизацию и т. п., в результате чего происходит лавинообразное нарастание потока электронов. Одновременно с ионизацией образуются возбужденные атомы или молекулы, которые являются источником коротковолнового ультрафиолетового излучения. Это излучение, попадая на катод, вызывает появление фотоэлектронов, которые образуют новые лавины ионов вдоль нити, поэтому через очень короткий промежуток времени (порядка 10- сек) весь объем счетчика охватывается разр.ядом. Так как подвижность положительных ионов на несколько порядков меньше цодвижности электронов, электронная лавина собирается на аноде значительно раньше, чем перемещаются к катоду положительные ионы. При этом анод оказывается окруженным положительно заряженными ионами, что понижает напряженность электрического поля вблизи нити, в результате чего дальнейшая ионизация газа приостанавливается, а вместе с ней замедляется и активная стадия разряда. [c.8]

Атомы газа, возбужденные и ионизированные электронами, при переходе в нормальное состояние и рекомбинации дают люминесцентное излучение — испускают фотоны ультрафиолетового спектра. Последние, попадая на катод, вызывают фотоэффект — вырывают из него новые электроны. При высоких напряжениях (на участке IV) лавино-образование происходит не только под влиянием внешних квантов рентгеновских лучей, но и от фотоэлектронов, вырванных из катода. В результате разряд, возникший в некоторой части прибора, мгновенно распространяется по всему пространству, а после прохождения на электроды первого каскада лавин процесс лавинообразования спонтанно возобновляется. Разряд поддерживается неопределенно долгое время под действием самого поля подобно тому, ак это имеет место в ионной рентгеновской трубке. Рентгеновский квант играет в этом случае лишь роль активатора , дающего первый толчок самостоятельному разряду. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология