Метод зондовых характеристик

Рис. 115. Электрическая схема метода зондовых характеристик. 3—зонд.

Метод зондовых характеристик. Экспериментальное определение параметров плазмы производится при помощи метода зондовых характеристик. [c.286]

Метод зондовых характеристик........ [c.5]

МЕТОД зондовых ХАРАКТЕРИСТИК 287 [c.287]

Приложение метода зондовых характеристик к различным частным случаям привело к следующему заключению. В положительном столбе разряда логарифмические характеристики электронного тока на зонд имеют хорошо выраженную прямолинейную часть. В этих частях разряда распределение скоростей среди электронов максвелловское или близкое к нему. Здесь удаётся легко определить V, и п . [c.292]

МЕТОД ЗОНДОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК [c.289]

Таким образом, метод зондовых характеристик даёт возможность [c.289]

Излом кривой 1п = / Пз) не всегда бывает достаточно резким для безошибочного определения потенциала газа. В то же время кривая насыщенного тока близка к прямой. В таких случаях, как показано на рис. 117, за точку К, соответствующую I/ = О, принимают точку пересечения этой прямой/)С и продолжения прямолинейной части характеристики АВ. Точность определения потенциала в данной точке плазмы по методу зондовых характеристик оценивается в 1 в и неодинакова для различных газов. [c.290]

Средней кинетической энергии электронов в плазме сопоставляют температуру соответствующего максвелловского распределения и говорят о температуре электронного газа в плазме, несмотря на то, что в газоразрядной неизотермической плазме нет термодинамического равновесия. Таким образом, температура электронного газа в плазме имеет условное значение. Делать из значений этой температуры какие-либо выводы, основанные на законах термодинамики, в случае неизотермической плазмы нельзя. Нельзя, например, исходя из этой температуры, подсчитывать так называемую свободную энергию плазмы. Но вместе с тем температура электронного газа, определяемая в результате применения метода зондовых характеристик, или соответствующая средняя кинетическая энергия электронов, выраженная в электрон-вольтах, несомненно, являются параметрами, близко характеризующими энергетическое состояние электронов в плазме, даже в том случае, когда распределение энергии среди электронов плазмы не в точности максвелловское. [c.490]

МЕТОД зондовых ХАРАКТЕРИСТИК [c.291]

Из постоянства продольного градиента потенциала Е в положительном столбе можно вывести заключение, что здесь концентрация положительных ионов равна концентрации электронов. В катодных частях разряда логарифмические характеристики электронного тока имеют сложный вид здесь метод зондовых характеристик неприложим. Можно указать ряд промежуточных случаев, в которых искажение нормального хода зондовых характеристик расшифровывается, как влияние попадающих в плазму быстрых электронов. Такие явления имеют место вблизи раска- [c.292]

МЕТОД зондовых ХАРАКТЕРИСТИК 293 [c.293]

Определения температуры электронного газа в плазме по методу зондовых характеристик показали, что в пределах применимости этого метода при прочих равных условиях понижается по мере увеличения давления газа р. Такое поведение находится в полном соответствии с рассмотренным в 42 гл. VI балансом энергии электронов, движущихся в газе под действием э.лектрического поля напряжённости Е, [c.293]

Падение потенциала между электродами дуги складывается из катодного падения анодного падения 7а и падения в положительном столбе. Сумму катодного и анодного падений потенциала можно определить, сближая анод и катод до исчезновения положительного столба и измеряя напряжение между электродами. В случае дуги при низком давлении можно определить значения потенциала в двух точках столба дуги, пользуясь методом зондовых характеристик, вычислить отсюда продольный градиент потенциала и далее подсчитать как анодное, так и катодное падение потенциала. [c.327]

От этого ограничения свободен метод зондовых характеристик, которому посвящён 4 главы X. Этот метод позволяет определить некоторые внутренние параметры разряда, тесно связанные с элементарными процессами, а именно концентрацию свободных электронов, степень ионизации газа и среднюю кинетическую энергию беспорядочного (теплового) движения электронов. Одновременно метод изучения зондовых характеристик позволяет со сравнительно большой точностью определить распределение потенциала в разрядном промежутке. Но метод зондовых характеристик приложим и приводит к цели лишь в таких областях разряда, где ионизованный газ представляет собой газоразрядную плазму и где нет направленных электронных пучков. Кроме того, применимость этого метода ограничена определёнными пределами давления газа. Большим недостатком метода зондовых характеристик в отношении изучения элементарных процессов является то, что этот метод не даёт никаких прямых указаний относительно концентрации возбуждённых атомов и молекул. [c.65]

МЕТОД зондовых ХАРАКТЕРИСТИК 299 [c.299]

Метод зондовых характеристик. Любое тело, находящееся в соприкосновении с ионизованным газом, принимает вследствие образования на нём поверхностного заряда потенциал, отличный от потенциала газа в данной точке. Поэтому простой зонд в соединении с электростатическим вольтметром или с электрометром не может служить для сколько-нибудь [c.299]

Рис. 132. Электрическая схема метода зондовых характеристик.

На рисунке 132 приведена электрическая схема метода зондовых характеристик. Прибор. 4 показывает величину тока на зонд, прибор V — потенциал /з зонда по отношению к какой-либо определённой точке в разрядной цепи, например по отношению к катоду или к аноду разрядного промежутка. При помощи батареи, замкнутой на реостат, и его подвижного контакта можно изменять по желанию потенциал зонда [/з. Общий ход получающейся таким образом характеристики представлен на рисунке 133. [c.300]

МЕТОД зондовых ХАРАКТЕРИСТИК 309 [c.309]

Очень важен вопрос о пределах применимости теории зондов и об искажениях, вносимых в зондовые характеристики различными факторами. При очень низком давлении плотность пространственных зарядов слишком мала, чтобы защитить поверхность зонда от непосредственного электростатического действия катода или анода. При увеличении давления газа теория перестаёт быть применимой, если длина свободного пути электрона или иона становится соизмеримой с толщиной слоя пространственного заряда около зонда. Внутри этого слоя начинают происходить не предусмотренные теорией неупругие соударения. Некоторые работы, в которых это ограничение применимости теории зондов не было принято во внимание, привели к результатам по меньшей мере спорным, а то и прямо неверным, как это показано в статье [1064]. Нельзя применять метод зондовых характеристик также и в случае слабых разрядных токов, так как в этом случае токи на зонд существенно нарушают режим разряда. [c.309]

Приложение метода зондовых характеристик к различным частным случаям привело к следующему заключению. В положительном столбе разряда логарифмические характеристики электронного тока на зонд имеют хорошо выраженную прямолинейную часть. Это обычно истолковывается так в этих частях разряда распределение скоростей среди электронов максвелловское или близкое к нему. Здесь удаётся легко определить Т, У и Пе. Из распределения потенциала можно судить, что здесь концентрация положительных ионов почти равна концентрации электронов. В катодных частях разряда, где имеются большое падение потенциала и усиленная ионизация электронами, ускоряемыми полем, логарифмические характеристики электронного тока имеют сложный не расшифрованный на сегодняшний день вид [1028]. Поэтому метод зондовых характеристик здесь неприложим. Можно также указать ряд промежуточных случаев, в которых искажение нормального хода зондовых характеристик расшифровывается как влияние попадающих в плазму быстрых электронов, нарушающих максвелловское распределение скоро- [c.310]

Исследования, произведённые с низковольтной дугой в аргоне по методу зондовых характеристик, показали скопление положительных пространственных зарядов на небольшом расстоянии от катода. Потенциал в некоторых точках между катодом и аиодом [c.506]

В водороде наблюдался высокочастотный слоистый разряд. Постоянная разность потенциалов соответствующих точек двух соседних страт оказалась при различных условиях опыта и различном виде страт близкой либо к ионизационному потенциалу водорода, либо к потенциалу возбуждения атома водорода. При помощи метода зондовых характеристик было установлено [c.645]

Из литературных данных [25, 27] известно, что катодное падение для железных электродов равно 269 в. Необходимо отметить, что это значение катодного падения получено методом зондовых характеристик при определении распределения потенциала вдоль оси разряда, причем разные авторы по-разному определяют границу катодного падения. Из-за такой неопределенности получаются разные значения катодного падения, значительно отличающиеся друг от друга (различия доходят до 25%) [25]. [c.67]

Измерения, произведённые при помощи метода зондовых характеристик (см. 79 гл. X) показывают, что в начале каждого слоя со стороны катода продольный градиент напряжения и концентрация электронов имеют наибольшее зпачение. Продольный градиент, концентрация электронов и все другие параметры плазмы изменяются вдоль слоистого положительного столба периодически, с периодом, равным расстоянию между началом двух соседних слоёв I. Разница потенциалов С сл между соответствующими точками двух соседних слоёв постоянна на всём протяжении слоистого положительного столба. При увеличении силы тока Пел уменьшается, асимптотически стремясь к постоянному значению. При постоянной силе тока IIувеличивается с увеличением давления. [c.279]

Оценивая эффективность различных элементарных процессов обмена энергией в плазме, можно подсчитать теоретически как время, так и расстояние релаксации. Последнюю величину можно определить экспериментально, исследуя режим плазмы на разных расстояниях от возмущающего зонда при помощи других зондов. Уже при своих первых работах по исследованию газоразрядной илазмы при помощи метода зондовых характеристик Ленгмюр установил, что экспериментальные значения расстояния релаксации во много раз меньше значений, подсчитанных на основании рассмотрения процессов столкнове1шн электронов с другими частицами плазмы [1601]. [c.505]

И Соединённого с электростатическим вольтметром, второй зажим которого заземлён, оказался в применении к газоразрядной плазме очень неточным. Подобно стенкам разрядной трубки, введённый в ионизованный газ изолированный металлический электрод заряжается отрицательно или положительно но отношению к окружающему газу вследствие попадания на его поверхность электронов и ионов. Знак этого заряда и величина разности потенциалов между изолированным зондом и окружающим газом зависят от концентрации в газе заряженных частиц того и другого знака и от И5 распределения по скоростям. Вносимая этим явлением в показание такого простого зонда ошибка может достигать полутора десятков вольт и не поддаётся простому учёту. При применении метода зондовых характеристик на зонд накладывается потенциал Ut по отношению к аноду при помощи схемы, изображённой на рис. 115, и измеряется ток в цепи зонд—анод. Изменяя Uа, снимаю вольтамперную характеристику тока на зонд. Общий ход получаемой таким образом вольтамперной характеристики представлен на рис. 116. Ординаты кривой, направленные вниз, соответсгвуют [c.286]

Определив 7 и зная 4 и Л, можно определить при помощи выражения (333) концентрацию электронов в невозмущённой плазме п . Таким образом, метод зондовых характеристик даёт возможность, сняв вольтамперную характеристику зонда, определить не только значение потенциала V в данной точке разряда, но одиовременно концентрацию электронов и их среднюю кинетическую энергию по соотнощению [c.304]

В тех случаях, когда зонды не могут оставаться в разряде длительное время, не расплавляясь из-за высокой температуры газа, зонд заставляют быстро проходить через разряд, осцилло-графируя ток на зонд и напряжение на нём [1031—1035]. О методе зондовых характеристик смотрите статьи [1036—1063, 1076, 1078], а также критические замечания о неправильном использовании этого метода в некоторых из указанных работ [1041, 1042, 1045, 1055, 1059] в статье [1074]. [c.312]

Фарадеево тёмное пространство представляет собой переходную область разряда, в которой по мере приближения к головке положительного столба постепенно устанавливается преобладание беспорядочного теплового движения электронов над их направленным движением и распределение по энергиям, имеющее место в положительном столбе. Так как метод зондовых характеристик не приложим к области фарадеева тёмного пространства, то отчётливых данных о распределении в этой области потенциала и о ходе изменения здесь концентрации и энергии электронов не имеется. О тёмном фарадеевом пространстве смотрите [1511]. [c.475]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология