Разряд лавинный

Основную роль в возникновении тлеющего разряда играет лавинный процесс размножения электронов. Он описывается формулой Таунсенда [2] [c.431]

При-увеличении напряжения выше точки О каждая попавшая в детектор частица вызывает лавинный разряд. В этой области, называемой областью Гейгера, работают счетчики Гейгера—Мюллера. В области Гейгера величина вторичной ионизации не зависит от величины первичной ионизации, амплитуда импульса не зависит от рода ионизирующих частиц, но зависит от напряжения на электродах детектора. Влияние величины напряжения на работу счетчика Гейгера — Мюллера ра иллюстрируется кривой, представленной на рис. 127, Эта кривая Называется рабочей или счетной характеристикой счетчика Гейгера — Мюллера, При измерении активности счетчиками Гейгера — Мюллера пользуются участком ВО (амплитуда импульса почти постоянна), это так называемое плато счетчика. Считается, что счетчик нормально работает, если наклон плато (Д) не превышает 0,15% на 1 в [c.335]

Элементарные процессы в катодных областях тлеющего разряда. Лавинный характер катодных частей тлеющего разряда подтверждается опытами катодных теней и опытами с каналовыми лучами. [c.266]

При повышении напряжения выше У4 наступает самостоятельный разряд лавина электронов, образованных многократной ионизацией и холодной эмиссией, образует постоянный ток, не зависящий от на личия рентгеновских лучей. Счетчик быстро выходит из строя. [c.52]

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]

Гашение лавинного разряда происходит в результате понижения потенциала анода и образования у катода слоя положительных ионов, которые за время собирания электронов 10" —10 сек практически остаются на месте. Для предотвращения образования повторных лавин [c.336]

Образование ионизованных газовых молекул под воздействием радиоактивного излучения обнаруживают также с помощью широко известного счетчика Гейгера—Мюллера (схематически изображенного на рис. 24.7). Этот прибор представляет собой наполненную газом стеклянную трубку с двумя электродами, к которым приложено напряжение около 1000 В. При попадании в трубку какой-нибудь частицы с высокой энергией, например альфа- или бета-частицы, она вызывает лавинный процесс образования ионов и между электродами возникает ионная проводимость. Электроны образующихся ионных пар собираются на аноде. Подсчитывая подобные короткие электрические разряды, можно использовать счетчик Гейгера — Мюллера как удобный [c.432]

Основываясь на аналогии между явлениями электрического пробоя твердых диэлектриков и искрового разряда в газах, А. А. Воробьев н Г. А. Воробьев [13, с. 118] предложили дальнейшее развитие гипотезы ударной ионизации электронами. Они считают, что вслед за образованием электронной лавины в твердом диэлектрике, как и в газе, с большой скоростью прорастает сильно ионизованный канал — стример. В процессе роста стримера существенную роль играет не только ударная ионизация электронами, но и фотоионизация. [c.27]

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]

Ионизационные детекторы, работающие в режиме самостоятельного газового разряда, назьшают счетчиками Гейгера — Мюллера. В таких детекторах электронная лавина в результате фотонной ионизации вызывает развитие разряда вдоль анодной нити (само-гасящиеся счетчики) или по всему объему в результате эмиссии электронов с катода (несамогасящиеся счетчики) (рис. 6.2.3, область IV). [c.82]

До сих пор для регистрации радиоактивного излучения наиболее часто используются самогасящиеся газоразрядные счётчики ( счётчики Гейгера ), работающие в режиме тлеющего разряда. Эти детекторы изготавливаются в виде цилиндра, по оси которого расположена тонкая нить, являющаяся анодом, а стенки являются катодом (стенки выполняются либо из металлического сплава, либо из стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесён металл или графит). При правильном выборе напряжения на аноде попадание даже одного электрона внутрь детектора вызывает лавинную ионизацию, распространяющуюся вдоль всей длины нити. Амплитуда импульса при этом не зависит от первичной ионизации. Для прекращения разряда применяются специальные добавки (гасящие добавки). Детекторы, выполненные с окошком в торцевой части, закрыты листком слюды, являются селективными для регистрации бета-излучения, так как альфа-частицы задерживаются слюдой, а эффективность регистрации гамма-излучения (которая определяется вероятностью ионизации рабочей среды счётчика вследствие фото-эффекта, комптон-эффекта или образования пары электрон-позитрон) при относительно малых энергиях невелика. При уменьшении толщины слюды будет частично регистрироваться и альфа-излучение. [c.105]

Ток коронного разряда имеет характер импульсов, вызываемых электронными лавинами. Частота повторения импульсов 10—100 кгц (рис. 23.10, 23.11). [c.433]

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]

В галогенных счетчиках молекулы галогена ответственны за процесс гашения. В этом случае не происходит расходования молекул гасящего газа, так как атомы галогена опять соединяются в молекулы. Собственно многоатомные молекулы или молекулы галогенов не осуществляют гашение, так как гашение разряда происходит за счет образования чехла положительных ионов они препятствуют образованию последующей электронной лавины после рекомбинации на катоде положительных ионов. Поэтому для самогасящихся счетчиков не нужно понижения напряжения в момент рекомбинации положительных ионов. Мертвое, время само-гасящегося счетчика определяется временем собирания на катоде положительных ионов. [c.49]

В следующей стадии разряда положительные ионы двигаются от нити к катоду, вырывая из него электроны, образуют нейтральные молекулы и атомы газа. Возбужденные нейтральные молекулы и атомы, высвечиваясь ультрафиолетовым светом при достаточном приближении к катоду, могут вызвать появление новых электронов, которые способствуют образованию последующей лавины, и создают новую вспышку газового разряда. Разряд повторяется до тех пор, пока не будет прекращен ка-кими-либо внешними причинами. [c.8]

Второй режим емкость С зарядилась недостаточно. При этом вторичные электроны, возникшие с катода, будут вызывать новые лавины разряда до тех пор, пока не будет удовлетворяться неравенство У<Умин- [c.9]

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]

В самогасящихся счетчиках газовый разряд протекает иначе. В газовой смеси этих счетчиков, кроме аргона, содержатся пары многоатомных газов спирта, углеводородов и т. л. При этом потенциал ионизации многоатомного газа должен быть ниже, чем потенциал ионизации основного газа, наполняющего счетчик. За время движения частицы через счетчик происходит ионизация электроны, двигаясь к нити, вызовут лавинный разряд, в котором возникают новые электроны, положительные ионы, возбужденные атомы и молекулы. [c.9]

При медленном раздвижении заряды успевают в значительной мере стечь с обкладок конденсатора. Вследствие этого нейтрализация первоначальных зарядов успевает закончиться при малом разведении поверхностей и на разрушение адгезионного соединения затрачивается небольшая работа. При быстром раздвижении обкладок конденсатора заряды не успевают стечь и их высокая начальная плотность сохраняется вплоть до наступления газового разряда. Это обусловливает большие значения работы А., поскольку действие сил притяжения разноименных электрич. зарядов преодолевается на сравнительно больших расстояниях. Различным характером удаления заряда с образующихся при расслаивании поверхностей адгезив—воздух и субстрат—воздух авторы электрич. теории и объясняют характерную зависимость работы А. от скорости расслаивания. На возможность электрич. явлений при расслаивании адгезионных соединений указывает ряд фактов электризация образовавшихся поверхностей появление в нек-рых случаях расслаивания лавинного электрич. разряда, сопровождающегося свечением и треском изменение работы А. при замене среды, в к-рой производится расслаивание уменьшение работы расслаивания ири повышении давления окружающего газа и при его ионизации, что способствует удалению заряда с поверхности. Наиболее прямым подтверждением явилось открытие явления электронной эмиссии, наблюдавшейся при отрыве пленок полимера от различных поверхностей. Значения работы А., рассчитанные на основании измерения скорости эмитируемых электронов, удовлетворительно совпадали с экспериментальными результатами. Следует, однако, заметить, что электрич. явления при разрушении адгезионных соединений проявляются лишь при совершенно сухих образцах и при больших скоростях расслаивания (не менее десятков см сек). [c.10]

В настоящее время к коронному разряду Н. А. Капцовым применена теория лавинных разрядов. Однако полностью у.110жить все явления коронного разряда в рамки этой теории нельзя. В целом ряде деталей коронный разряд не представляет собой такого однородного в пространстве и постоянного во времени явления, каким рисует разряд лавинная теория. Прежде всего в рамки лавинной теории не может уложиться переход коронного разряда в искровой, поскольку в рамки этой теории пе укладывается сам искровой разряд. Но и помимо этого в коронном разряде наблюдается ряд прерывистых явлений, связанных с образованием и распространением стримеров. [c.373]

У пленок окиси алюминия, полученных пиролизом ацетилацетопата алюминия в аргоне, преобладал пробой по точечным дефектам. Форма кратеров при пробое обычно круглая, диаметром до 20 мкм. Вероятно, при пробое происходит восстановление А120., до алюминия. Примесей золота в алюминии не обнаружено. У пленок А1.,()я. полученных в разряде, лавины возникали в. многочисленных местах скопления дефектов. Хотя характер пробоя пленок А1о03 связан с условиями их получения и определяется степенью дефектности пленок [47], природа дефектов, стимулирующих стримерныи пробой в пленках, полученных в тлеющем разряде, н настоящее время неясна. [c.327]

При регистрации а- и р-часхиц счетчиком Гейгера — Мюллера каждая частица, попавшая в счетчик, дает лавинный разряд и регистрируется. Ионизация газа ннутри счетчика у-лучами маловероятна, более вероятно выбивание электронов фотоном из стенок счетчика, поэтому эффективность счетчика по отношению к у-лучам составляет 0,5—2%. [c.337]

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]

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]

Из вышеизложенного следует, что когда К и при условии образования вторичных электронов в процессе нейтрализации ионов вблизи катода (это возможно при сравнительно больших давлениях рабочего газа и напряжении, большем потенциала зажигания короны) в счетчике возникает самоподдерживаю-щийся разряд, который называют коронным разрядом. Корона у нити счетчика возникает в виде тонкого слоя светящегося газа (коронирующий слой), в котором идет усиленное образование электронных лавин. Остальное пространство в таком счетчике представляет внешнюю область короны, в которой нет свободных электронов, отсутствует ударная ионизация, и носителями тока являются в основном положительные ионы. [c.84]

По способу гашения разряда счетчики делятся на са-могасящиеся и несамогасящиеся. Последние практически в настоящее время не используются, поскольку из-за того, что гашение в них осуществляется с помощью высокоомного сопротивления нагрузки порядка 10 -10 0м, включаемого во внешнюю цепь, их разрешающее время составляет 10 с. На этом сопротивлении за время развития нескольких лавин происходит такое падение напряжения, при котором счетчик выходит из режима самостоятельного газового разряда. Действительно, если К Двю то, как следует из уравнения (6.2.30), [c.84]

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]

В результате развития электронно-фотоЕшых лавин в галогенных счетчиках (так же, как и в обычных) вблизи нити образуется пространственный заряд, препятствующий дальнейшему развитрпо электроннофотонных лавин. Разряд гасится. [c.85]

На то, что при расслаивании адгезионных соединений могут происходить электрические явления, указывает ряд фактов обнаруживаемая с помощью электроскопа электризация образовавшихся поверхностей появление в некоторых случаях расслаивания лавинного электрического разряда, сопровождающегося свечением и характерным треском изменение работы адгезии при замене среды, в которой производится расслаивание уменьшение работы расслаивания при повышении давйения окружающего газа и при действии ионизирующих излучений, что способствует удалению заряда с поверхности. Наиболее прямым подтверждением электризации образуемых поверхностей явилось открытие электронной эмиссии, наблюдающейся при отрыве пленок полимера от различных поверхностей. Следует, однако, заметить, что электрические явления, сопровождающие разрушение адгезионных соединений, наблюдаются лишь при определенных условиях при абсолютно сухих образцах и при большой скорости расслаивания (не менее десятков см/с). Это в значительной мере препятствует приложению электрической теории для объяснения всех случаев адгезии. Есть и другие соображения, ограничивающие применимость электрической теории адгезии. [c.159]

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]

Искровой разряд начинается с образования стриме- ной формулой Ритца [5] ров — самораспространяющихся электронных лавин, [c.439]

Тлеющий разряд является одним из наиболее распространенных типов разряда при низких давлениях. Он относится к типу самостоятельных разрядов, т. е. раз рядов, не прекращающихся после прекращения действия постороннего ионизатора. Несамостоятельный разряд может перейти в самостоятельный при условии, если число электронов и ионов, возникающих при разряде, больше или равно числу ионов, уходящих из разряда. Возник новение ионов в разряде происходит благодаря раз витию электронных лавин. Каждый электрон, находя щийся в разрядном промежутке, ионизует при столкно нении атом, при этом получаются новые электроны, ко торые, в свою очередь, ионизуют другие атомы. Число электронов, двигающихся к аноду, увеличивается с уда лением от катода. Разность потенциалов, при которой происходит переход несамостоятельного разряда в само стоятельный, называется потенциалом зажигания. Как показывает опыт, потенциал зажигания зависит от про изведения рй, где р — давление и с1 — расстояние межд электродами разрядной трубки (см. рис. 10). Как видно из рисунка, кривые имеют минимум. Это объясняется тем, что, с одной стороны, рост давления или величины разрядного промежутка увеличивает число ионизующих [c.36]

Скорость движения электронов гораздо больше скорости движения положительных ионов. Не нарушая общности рассуждений, можно принять, что за врелш собирания иа нити всех электронов положительные ионы не успевают сдвинуться с мест своего образования. Следовательно, после собирания всей электронной лавины и регистрации этого электронного импульса чехол положительных ионов остается во всем объеме счетчика. В результате этого образуется пространственный положительный заряд, который снижает напряжение на счетчике. Напряжение снижается настолько, что прекращается самостоятельный коронный разряд в счетчике. Итак, при регистрации ядерной частицы в счетчике возникает самостоятельный коронный разряд, который гасится пространст-46 [c.46]

При регистрации излучения са огасящимися счетчиками сопротивление Я выбирается небольшим, чтобы время восстановления потенциала нити было меньше или равно времени собирания положительных ионов на катоде. Как и в случае медленных счетчиков, гашение разряда осуществляется пространственным зарядом положительных ионов. Первая часть разряда при регистрации ядерной частицы происходит совершенно аналогично регистрации в не-самогасящемся счетчике. Однако весь разряд происходит вблизи нити, а не во всем объеме, как в медленном счетчике. После завершения собирания электронной лавины образуется чехол положительных ионов инертного (аргона) и многоатомного газов (этилового спирта). Потенциал ионизации атома аргона больше потенциала ионизации молекулы спирта и поэтому во время движения все положительные ионы аргона в результате столкновения передадут свои положительные заряды молекулам этилового спирта. Другими словалга, к катоду будет подходить только лавина положительно заряженных ионов этилового спирта. Положительно заряженные ионы этилового спирта при рекомбинации на катоде не выбивают электронов и не высвечивают кванты ультрафиолетового излучения. Энергия рекомбинации многоатомных ионов тратится на диссоциацию образовавшихся нейтральных молекул. [c.48]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология