Зажигание газового разряда

На малых поверхностях контакта (менее 10 м ) плотность заряда примерно на порядок выше, чем плотность заряда на пятне контакта с площадью более 10 м . Эффект увеличения плотности заряда с уменьшением пятна объясняется тем, что при малом объеме электрического поля, ограниченном разделяющимися поверхностями, затрудняется зажигание газового разряда и процесс нейтрализации прекращается. Плотность заряда в этом случае определяется главным образом процессами автоэлектронной эмиссии, обусловленной сильным электрическим полем в зазоре [1]. Полностью исключить заряд на разделенных поверхностях невозможно [1, 4, 5], но его можно уменьшить до наперед заданной величины, увеличив электрическую проводимость обеих поверхностей контакта или уменьшив скорость разделения поверхностей. [c.11]

Весьма характерны также явления, имеющие место при постепенном увеличении приложенной к газовому промежутку разности потенциалов, начиная от очень малых значений и до очень больших. Сперва через газ проходят лишь очень слабые т.жи, явно зависящие от внешних воздействий на газ и на помещённые в нём электроды. Такими процессами, влияющими на прохождение электрического тока через газ, являются пронизывающие газ рентгеновские, радиоактивные или космические лучи или, например, нагревание катода, вызывающее усиленную эмиссию электронов с поверхности последнего, или облучение катода ультрафиолетовой радиацией. -Все такие процессы, воздействующие на газ извне и сообщающие ему электропроводность, называются внешними ионизаторами. Чем лучше газ защищён от внешних воздействий, тем меньше его электропроводность. Мы имеем полное право заключить, что вполне отгороженный от внешнего мира газ при низких температурах является таким же идеальным изолятором, как и высокий вакуум ). По мере увеличения приложенной разности потенциалов ток, вызванный действием внешнего ионизатора, сперва возрастает по закону Ома, затем переходит в насыщение, потом опять начинает постепенно возрастать. Наконец, при определённой разности потенциалов всё явление внезапно приобретает совершенно новые качества при малом сопротивлении внешней цепи ток мгновенно возрастает до очень больших значений, ограниченных лишь этим сопротивлением или мощностью источника напряжения. Газ начинает ярко светиться. Электроды газового промежутка накаляются. При разряде в свободной атмосфере появляются звуковые эффекты. Этот переход к качественно новым явлениям носит название зажигания газового разряда или пробоя газового промежутка. Необходимая для зажигания разница потенциалов называется напряжением зажигания или напряжением пробоя. Прекращение действия внешнего ионизатора теперь уже не вызывает прекращения разряда. Разряд стал самостоятельным. При напряжении, меньшем чем напряжение зажигания, когда разряд прекращается вместе с действием внешнего ионизатора, разряд носит название несамостоятельного разряда. Поэтому описанное выше зажигание разряда называют также переходом разряда из несамостоятельного в самостоятельный . [c.14]

Та разность потенциалов между электродами, при которой разряд из несамостоятельного переходит в самостоятельный, называется пробивным напряжением, или напряжением зажигания газового разряда, а также искровым напряжением. Последнее название появилось потому, что при пробое воздуха при атмосферном давлении обычно возникает искровой разряд. В литературе, говоря о пробое пли о переходе разряда из несамостоятельного в самостоятельный, очень часто слово напряжение заменяют словом потенциал , понимая под этим потенциал анода и молчаливо предполагая, что потенциал катода принят за [c.421]

Формула (537) показывает, что напряжение зажигания газового разряда и является функцией произведения рЬ, а не отдельно р и 5. Другими словами, если в двух разрядных трубках с плоскими электродами и одним и тем же газом произведение из давления на расстояние между электродами одно и то же, то и напряжение зажигания в обоих случаях также одно и то же. Этот [c.424]

Из N случаев зажигания газового разряда между данными электродами в данном газе в случаях через время t зажигание ещё не произойдёт. За промежутки времени от 1 т t должно произойти [c.431]

Зависимость напряжения зажигания разряда от различных условий. На рисунке 184 приведены кривые, выражающие зависимость напряжения зажигания газового разряда при плоских электродах от произведения рс1 для различных газов [1212]. По оси абсцисс отложено произведение давления газа в мм Hg на расстояние между электродами в MJM. По оси ординат — потенциал зажигания С/з в вольтах. [c.438]

При дальнейшем повышении градиента потенциала (см. рис. X, 1) сила тока возрастает сначала относительно медленно, а при определенном значении градиента потенциала, равном В, резко увеличивается скачком до очень высоких значений, определяемых в основном внешним сопротивлением цепи и мощностью источника тока. Одновременно появляется яркое свечение газа. Это явление, происходящее, например, в воздухе при атмосферном давлении и значении градиента потенциала порядка 3-10 в/слг, называется зажиганием газового разряда, или пробоем газового промежутка. [c.225]

Потенциал зажигания газового разряда (потенциал, при котором наступает пробой ) 7з зависит от расстояния между электродами и от давления газа р. Закон Пашена устанавливает характер зависимости из=1(р<1), которая графически изображается кривой, имеющей минимум нри значениях этой функции около 1 мм рт. ст. см. Как видно из рис. 1 -3,а, с повышением температуры минимум кривых из—1 р(1) смещается в сторону более высоких давлений и меньшего потенциала зажигания [Л. 4]. Это объясняется увеличением эмиссии электронов из токоведущих деталей и повышением ионизации среды при повышении температуры. [c.15]

Этот переход к качественно новым явлениям носит название зажигания газового разряда или пробоя газового промежутка. Необходимая для зажигания разность потенциалов Из называется напряжением зажигания (пробоя). [c.5]

При 1>1 разряд больше не нуждается для своего поддержания в постороннем ионизаторе и переходит в самостоятельный. Это имеет место после зажигания газового разряда. [c.6]

Некоторые компоненты природных и промышленных газовых смесей, такие, как водород и насыщенные углеводороды, для которых нет удобных абсорбционных методов, можно определить при смешивании с кислородом и сгорании в специальной пипетке (рис. XIV. 4). Сначала в пипетку вводят точно измеренный объем кислорода и при помощи электрического тока нагревают платиновую проволочку. Затем через капилляр медленно пропускают струю анализируемого газа, горючие компоненты которого сгорают при контакте с раскаленной проволочкой. В других типах пипеток, предназначенных для этой цели, сгорание может осущест вляться методом взрыва благодаря зажиганию искрового разряда Б смеси анализируемого газа и кислорода или пропусканию этой смеси над нагретым кварцевым капилляром с платинированным асбестом или платиновыми нитями. [c.434]

При переработке диэлектрических материалов сток заряда происходит главным образом через газовые разряды, которые следуют непрерывно. Зажигание перерабатываемого материала происходит только в том случае, когда энергия газового разряда достаточна для инициирования реакции горения. [c.23]

Газовые взрывы. Пределы воспламенения 1034. Зажигание газов нагретыми поверхностями 1037. Зажигание электрическим разрядом 1043. Уве- [c.641]

Газовый разряд осуществляют в специальных разрядных трубках (рис. 38 и 39), которые изготовляют из стекла или кварца со впаянными электродами. Для зажигания разряда к электродам необходимо приложить напряжения 300—800 в, иногда выше. Пробой происходит значительно легче, чем при атмосферном давлении, и зависит от состава газа. Ток разряда также зависит от давления газа, обычно он меньше одного ампера. [c.68]

Опыт всецело подтверждает этот вывод. Так, например, щелочные и щёлочноземельные металлы, обладающие малой работой выхода, уменьшают потенциал зажигания, если покрыть катод плёнкой таких металлов. Этим пользуются прп изготовлении приборов газового разряда, рассчитанных на употребление в схемах низкого напряжения. [c.251]

Влияние примесей на IIз имеет в технике изготовления приборов газового разряда такое же большое практическое значение, как и понижение напряжения зажигания путём выбора материала катода. В случае, когда пробой нежелателен, примесь, повышаю- [c.253]

Зажигание разряда в длинных трубках. Теория Таун-сенда-Роговского не учитывает влияния на движение электронов в разряде ни поверхностных зарядов, образующихся на стенках разрядной трубки, ни других возможностей возникновения в разряде поперечного градиента потенциала. Она даёт наглядное и близко отвечающее действительности представление о процессах газового разряда в широких разрядных сосудах или, точнее, для случая, когда расстояние между электродами того же порядка или меньше, чем диаметр разрядной трубки. В случае длинных трубок картина зажигания разряда, даваемая теорией Таунсенда-Роговского, требует дополнений, особенно при очень Низких давлениях газа (порядка долей миллиметра рт. ст.). [c.255]

Влияние примесей на 11 имеет в технике изготовления различных приборов газового разряда большое практическое значение наравне с понижением зажигания благодаря выбору материала катода. В случае, когда пробой нежелателен, примесь, повышающая и , может оказаться полезной. Пример короткое замыкание в лампах накаливания, наполненных аргоном, и его устранение путём прибавления азота к аргону. [c.445]

К химическим явлениям в разряде принадлежит также давно известное и щироко применяемое зажигание горючих смесей при помощи газового разряда. Электрической искрой, проскакивающей в нужный момент между электродами, служащей для запала свечи , зажигается горючая смесь во всех двигателях внутреннего сгорания. Подобный же способ служит для взрывания мин и т. д. [2261, 2262]. [c.686]

Электрическая дуга, возникающая в масле, как известно, представляет собой один из видов газового разряда. Она отличается высокой температурой, большой плотностью тока и сравнительно низким падением напряжения. По данным [5.27] для дуги в масле, т. е. для газового пузыря, образованного продуктами разложения масла, напряжение на единицу длины дугового столба составляет 5—10 кВ/м. Принципиально для гашения дуги надо создать условия интенсивной деионизации промежутка. При этом проводимость дуги падает, что приводит к ее погашению. После угасания дуги пространство между электродами должно быстро восстанавливать свои изоляционные свойства, чтобы не произошло пробоя промежутка и повторного зажигания дуги. [c.148]

Оксидный катод нашёл широкое применение в газосветных трубках, распространение которых широко возрастает, т. е. в лампах, в которых в качестве, источника света использован положительный столб газового разряда. Для объяснения механизма работы оксидного катода в этих трубках нужно рассмотреть случаи различных давлений газового наполнения или паров. Здесь, однако, укажем лишь, что именно в трубках низкого давления оксидный катод действительно является рабочим источником электронов. Электронная же эмиссия оксидного слоя в лампах высокого давления используется лишь для понижения напряжения зажигания при включении разряда Это явление используется также в лампах тлеющего разряда, в особенности в стабилизаторах. Однако и в этом случае применяется также оксидный катод. [c.20]

В люминесцентных лампах ультрафиолетовое излучение ртути преобразуется при помощи люминофоров, нанесенных на внутреннюю поверхность колбы, в видимое излучение. Спектр излучения этих ламп состоит из непрерывной полосы свечения люминофоров, на которую накладывается линейчатый спектр ртутного разряда. Роль газового разряда сводится к генерации ультрафиолетового излучения, возбуждающего свечение люминофора. 3 люминесцентных лампах применяется разряд в смеси паров ртути с аргоном или аргоном и криптоном, которые добавляются для облегчения зажигания и предохранения катодов от разрушения. Аргон (в смеси Аг—Кг) играет важную роль и в механизме резонансного излучения ртутного разряда низкого давления, вызывая значительное увеличение выхода обеих резонансных линий ртути (особенно линии 2537 А) [65]. [c.28]

Как отмечалось в разд. 1.6, в результате искрового зажигания (от электрической искры) в газовой смеси образуется пламя, способное к самостоятельному распространению. Процесс зажигания длится с момента начала искрового разряда до установления режима устойчивого распространения пламени. Здесь существуют по крайней мере две проблемы. Одна из них — формирование очага пламени при искровом разряде, а другая — неустойчивое распространение пламени этого очага. На рис. 3.1—3.3 показаны различные примеры развития очага пламени, или начального пламени, в процессе зажигания. Причем на рис. 3.1 и 3.2 приведены примеры успешного зажигания, а на рис. 3,3—пример неудачного зажигания из-за недостаточной энергии искры [1]. На рис. 3.4 показана зависимость (от времени) изменения произведения скорости горения 5 на температуру пламени Т в трех упомянутых случаях. Величина этого произведения измерена косвенным образом по измерениям скорости роста объема очага пламени и площади поверхности фронта пламени [1]. В случае устойчивого распространения пламени в использовавшихся в этих экспериментах водородсодержащей и пропановой газовых смесях значения произведения скорости горения (см/с) на температуру пламени (К) составили соответственно 1-10 и 9,8-10 (штриховая горизонтальная линия на рис. 3,4). О времени задержки переходного процесса при зажигании можно сделать следующие выводы. В на- [c.29]

При искровом зажигании важную роль играют свойства электрической искры, поэтому вначале остановимся немного на этих свойствах. Электрическая искра, по существу, представляет собой электрический разряд в газовой среде она детально рассматривается в электротехнике и физике. Однако электротехнический подход здесь явно неприменим, так что рассмотрим это явление в новом аспекте. [c.32]

При искровом зажигании с помощью электрической искры в газовой смеси возникает нестационарное самораспространяющееся пламя. При успешном зажигании искровой разряд инициирует узкий очаг пламени, возникающий почти мгновенно, развивающийся при некоторых условиях в самораспространяющееся пламя. Однако при зажигании может наблюдаться и кратковременное локальное распространение пламени, которое затем охлаждается и гаснет. Это случай неудачного искрового зажигания, называемого отказом зажигания. Условия, определяющие характер искрового зажигания, зависят от характеристик газовой смеси и электрической искры. Для газовой смеси основными характеристиками являются ее состав, температура, давление, динамическое состояние смеси — покой или течение, причем в случае течения смеси определяющими для зажига-ь ия искрой являются параметры этого течения. Электрическая искра характеризуется энергией, параметрами разряда, полярностью, длиной искрового промежутка. [c.16]

Для искрового зажигания длина искрового промежутка между электродами обычно должна быть больше гасящего расстояния. И наоборот, при необходимости избежать искрового зажигания в электрических машинах и приборах, используемых в местах, опасных с точки зрения образования горючей газовой смеси при смешении газа с воздухом, например при выбросе метана в шахте, утечке городского газа в помещении, узлы, где возможно образование электрической искры (чаще всего дугового разряда), например контакты, обычно следует проектировать так, чтобы расстояние между ними не было больше гасящего. Несчастные случаи часто возникают именно из-за игнорирования или недооценки этих требований. [c.39]

Емкостная искра используется в реальных устройствах зажигания. Емкостной искровой разряд прост по характеру наложение его на процесс зажигания незначительно из-за краткости времени разряда. Поэтому емкостную искру часто используют при фундаментальных исследованиях искрового зажигания. Емкостная искра представляет собой высокочастотный колебательный разряд. Зависимость эффективности зажигания от частоты разряда весьма интересна и исследована в основополагающих экспериментах Финча и др. [4]. В этих экспериментах в качестве газовой смесн применяли модельную газовую смесь оксида углерода с воздухом. Камера сгорания имела форму шара объемом 80 см . Электроды зажигания были выполнены из алюминиевых стержней [c.41]

Одновременно появляется яркое свечение газа. Это явление, происходящее, например, в воздухе при атмосферном давлении при Е порядка 3-10 в/см называется зажиганием газового разряда, или пробоем газового промежутка. Разряд, формирующийся после пробоя, является уже самостоятель-н ы м, так как он сам производит заряженные частицы, необходимые для переноса тока, и для его поддержания не требуется действия внешних ионизаторов. [c.24]

Запальные устройства. В промышленных горелках наиболее часто используют запальные устройства электрического типа (искровые или с нитью накаливания). Искра в зазоре между двумя электродами вызывается разрядом конденсатора (нередко как в автомобильной запальной свече). Помимо стандартной индукционной запальной катущки в современных запальных устройствах применяют полупроводниковые диоды, разряжающиеся через запальную катущку и обеспечивающие мощный искровый разряд без каких-либо контактных прерывателей или других подвижных устройств. Для зажигания газового пламени можно применять раскаленную проволоку — нити накаливания. Они требуют более низкого рабочего напряжения (10—20 В) по сравнению с запальниками искрового типа (1000 В), однако нити накаливания становятся менее стойкими и надежными, если они подвергаются непрерывному воздействию пламени. При использовании нити накаливания весьма важно правильно выбрать место их установки в горелке. [c.124]

При работе с лампами высокого давления ПРК, ДРШ необходимо соблюдать меры предосторожности. Эти лампы сил >но нагреваются, высокое давление паров ртути в них при перегреве или быстром охлаждении может вызвать взрыв. Поэтому лампы этого типа снабжены специальным кожухом из прочного металла с вентиляционными отверстиями для воздушного охлаждения. Газоразрядные лампы разгораются через несколько секунд или даже минут после замыкания цепи. Так, например, лампы СВД-120А зажигаются примерно через 1 мин после включения, а ПРК и ДРШ — через 10—15 мин после начала газового разряда. Повторное зажигание лампы допустимо лишь после ее охлаждения. Необходимо пользоваться прилагаемыми к приборам очками с бесцветными или желтыми стеклами. С газоразрядными лампами следует работать в отдельном помещении с хорошей вентиляцией. [c.66]

Нужно помнить, что газоразрядные лампы разгораются через несколько секунд или даже минут после замыкания цепи. Так, например, лампа СВД-120А зажигается примерно через 1 мин после включения, а ПРК и ДРШ — через 10—15 мин после начала газового разряда. Повторное зажигание лампы возможно лишь после ее охлаждени5и Непосредственное воздействие на глаза коротковолновых ультрафиолетовых излучений приводит к воспалению, поэтому при работе необходимо пользоваться прилагаемыми к приборам очками с бесцветными или желтыми стеклами. [c.154]

Анализ стали и чугуна методом расплавленного электрода затруднен из-за их высокой температуры плавления. Анализ не может выполняться на воздухе. Хотя предпринимались попытки анализировать жидкую сталь без пробоотбора (разд. 2.2.1), их результаты показали неперспективность для практики такого метода анализа сталей. Недавно было сконструировано устройство для плавления электродов, позволяющее проводить спектральный анализ железа и стали. Устройство работает в атмосфере инертного газа, спектры расплавленных металлов возбуждают в дуге или искре [5]. В индукционной печи, обеспечивающей полезную мощность 20 кВт, можно плавить образцы весом 2,7 кг (рис. 3.17). Погружной электрод с высоким сопротивлением (из металлокерамики) обеспечивает электрический контакт расплава с цепью источника излучения. Неконтролируемый газовый разряд возникает над высокотемпературным металлическим расплавом при напряжении зажигания, зависящем от природы газовой атмосферы при температуре расплава 1550°С в легко ионизирующем аргоне или гелии разряд зажигается уже при 300 В, в то время [c.109]

В дистанционных запальных устройствах применяются в основном два способа зажигания непосредственный и факельный. Первый заключается в том, что источник зажигания (электрический разряд или раскаленное сопротивление) непосредственно поджигает струю газа, поступающего из рабочей горелки в камеру горения. Этот способ прост по устройству, однако менее надежен в эксплуатации. Поэтому на практике более распространено зажигание промежуточным факелом с применением специальных маломощных пусковых газовых горелок, которые в свою очередь зажигаются электрическим разрядом. Эта система оправдала себя во многих промышленных камерах сгорания (газотурбинные установки, реактивные юрелки, установки погруженного газового нагрева и др.). [c.207]

Р1мпульсные газоразрядные лампы являются источником мощных кратковременных импульсов излучения в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Излучение импульсной лампы вызывается нестационарным газовым разрядом в атмосфере наполняющего лампу инертного газа (криптона или ксенона). Разряд происходит при подключении электродов лампы к заряженному электрическому конденсатору большой емкости и при подаче па ее электрод зажигания импульса высокого напряжения от импульсного трансформатора. При этом за тысячные доли секунды создается излучение на несколько порядков больше, чем у самых мощных источников непрерывного излучения. Когда конденсатор разряжается, ток через лампу прекращается и она гаснет. После повторного заряда конденсатора лампа может дать повторную вспышку и т. д. [c.58]

При работе с газоразрядными лампами следует иметь в виду, что лампы БУВ, УФ0-4А и ГСВД разгораются через несколько секунд после замыкания цепи лампа СВД-120А — примерно через 1 мин после включения, а ПРК и ДРШ — через 10—15 мин после начала газового разряда. Повторное зажигание горевшей лампы возможно лишь после ее охлаждения в зависимости от типа лампы и устройства арматуры на это требуется от 1—3 до 5—10 мин (последнее—для ПРК и ДРШ). [c.71]

Предельные условия зажигания газовой смеси искровым разрядом могут быть определены из условия нагрева до температуры самовоспламенения сферического объема, радиус которого г р согласно Я- Б. Зельдовичу должен превышать характерную ширину зоны ламинарного пламени бпл ср>3,7бпл. Это условие предполагает, что близлежащие слои горючей смеси успевают воспламениться прежде, чем нагретый искрой обьем охладится. [c.33]

Если сопротивление внешней цепи не слишком мало и давление газа невелико, то при зажигании самостоятельного разряда получается форма разряда, называемая тлеющим разрядом. Тлеющий разряд характеризуется своеобразным расположением и чередованием светящихся и тёмных участков разрядного про- межутка, сравнительно малой плотностью тока и наличием около катода сравнительно узкой области с большим падением потенциала порядка сотен вольт. Температура электродов при тлеющем разряде невелика. Если в тлеющем разряде постепенно увеличивать силу тока, уменьшая сопротивление внешней цепи, то постепенно увеличиваются интенсивность свечения газа и температура катода. Вольтамперная характеристика пробегает небольшую падающую, затем возрастающую ветвь. Наконец происходит новое изменение явления прохождения тока через газ ток снова увеличивается скачком, напряжение, приходящееся на разрядный промежуток, резко уменьшается, светящиеся части разряда перестраиваются, катод сильно накаляется, и мы имеем перед собой дуговой разряд с падающей вольтамперной характеристикой. Если уменьшать сопротивление внешней цепи ещё дальше, то разряд бурно развивается. Количество тепла, выделяющееся в разрядном промежутке и на электродах, возрастает настолько, что электроды плавятся, разрядная трубка погибает. При других условиях (хорошо защищённые от потерн тепла быстро разогреваемые разрядом электроды, малое сопротивление внешней цени) стадия тлеющего разряда при увеличении напряжения между электродами пробегается быстро при пробое газового промежутка в этом случае практически непосредственно возникает мощный дуговой разряд, и всё явление носит характер короткого замыкания цепи. [c.15]

При наличии в газе атомов в метастабильных состояниях вероятность столкновений второго рода возрастает. Поэтому метастабнльные состояния играют в явлениях газового разряда большую роль. На разборе некоторых относящихся сюда явлений мы остановимся в соответствующих главах (например, влияние метастабилей на потенциал зажигания — так называемый эффект Пеннинга [696]). О неупругих соударениях второго рода смотрите также [754]. [c.217]

Для определения энергии зажигания газовых смесей, пылей и различных материалов в воздухе и газообразном кислороде в качестве источника широко используется искра емкостного разряда. Я- Б. Зельдович и Н. Н. Симонов [6] показали, что тепловой к. п. д. искры емкостного разряда составляет всего около 15%. Морган [7], а затем и другие авторы [9, 10] установили влияние различных факторов на энергию зажигания газов характера разряда (емкостной, индуктивный), его длительности, расстояния [c.135]

Теперь, после зажигания, внешний ионизатор уже не играет практически никакой роли в осуществлении газового разряда, так как число создаваемых нм первичных электронов и ионов ничтожно по сравнению с числом вторичных электронов и иопов. Поэтому прекращение действия внешнего ионизатора никак не отражается на дальнейшем протекапип газового разряда. Таким образом, повышая напряжение между электродами газоразрядной лампы, можно осуществить переход несамостоятельного тихого разряда в самостоятельный. [c.6]