Cтраница 3
В отличие от восстановления типа повторного дугового пробоя этот процесс должен обеспечивать поддержание замкнутого цикла дуги в условиях одновременного существования на катоде двух или большего числа пятен. Его принцип действия сводится к тому, что при распаде одного из - пятен под влиянием автоматического увеличения напряжения на электродах дуги происходит активизация деятельности остальных пятен, приводящая к перераспределению тока, в результате которого временно восстанавливается нарушенное равновесие. Имеются основания полагать, что этот тип восстановительного механизма дуги, который можно назвать эстафетным, отличается высокой степенью надежности и не требует для своего осуществления настолько больших подъемов напряжения, как процесс восстановления дуги посредством дугового пробоя. Существование восстановительного механизма дуги эстафетного типа будет доказано позже, при рассмотрении структуры катодного пятна, что входит в задачи Следующей главы. Та м же будут подробно рассмотрены отдельные его детали. Здесь мы рассмотрим лишь некоторые его следствия. [31]
Рассмотрим ситуацию, в которой два лица поочередно вносят частичные изменения в некоторую структуру. Если существует конечное число различных состояний игры, то правила игры можно полностью характеризовать конечным направленным графом с двумя типами дуг. Вершины Ui и Vj соединены дугой типа 1 ( или 2) тогда и только тогда, когда игра может быть переведена из состояния i в состояние / с помощью некоторого допустимого хода первого ( второго) игрока. Полная партия игры представляется на графе в виде пути, который состоит из дуг чередующихся типов и начинается в вершине начального состояния дугой, соответствующей ходу начинающего игру лица. [32]
Их природа осталась непонятой до настоящего времени, что делает проблематичной возможность правильного понимания рассмотренных ранее типов распада дуги. В самом деле, чтобы все эти явления распада дуги в искусственных условиях могли быть поняты во всех существенных деталях, необходимо установить прежде всего, отчего гаснет дуга, существовавшая уже некоторое время и предоставленная самой себе при неизменных условиях опыта. Но это может быть достигнуто лишь в результате детального исследования физических процессов, сопровождающих самопроизвольные погасания дуги. Указанный вопрос тесно связан с вопросом об устойчивости дуги холодного типа и должен занять значительное место в дальнейших исследованиях. [33]
С этой точки зрения короткая дуга представляет собой переходный процесс, длящийся около 1 мксек. В дуге первого типа пары металла образуются у анода, как было описано выше. В дуге второго типа эти пары образуются на катоде, возможно за счет испарения в отдельных точках под действием джоул-ева тепла. Короткие дуга, зажигающиеся при напряжениях между электродами гоорядка 50 в, являются главным образом дугами анодного типа, тогда как дуги, возникающие при напряжениях около 400 в, лочти исключительно катодного типа. [34]
Справедливость указанного вывода подтверждает установленная выше связь между колебаниями на-мпряжения короткой дуги и ее катодными процессами. По ряду признаков они являются результатом систематических нарушений равновесия между отдельными процессами дугового цикла. По-видимому, дуга с ртутным катодом представляет собой не какое-то определенное состояние равновесия между этими процессами, характеризующееся той или иной величиной катодного падения, а состояние непрерывного колебания интенсивности всех процессов дугового цикла в некоторой области значений, зависящей от условий опыта. Более того, так как в дуге с ртутным катодом эти колебания наблюдаются при любых условиях опыта, а эта разновидность металлических дуг относится к наиболее устойчивым, можно с большой степенью уверенности заключить, что внутренняя неустойчивость является общим свойством всех дуг холодного типа. [35]
Рассмотрим ситуацию, в которой два лица поочередно вносят частичные изменения в некоторую структуру. Если существует конечное число различных состояний игры, то правила игры можно полностью характеризовать конечным направленным графом с двумя типами дуг. Вершины Ui и Vj соединены дугой типа 1 ( или 2) тогда и только тогда, когда игра может быть переведена из состояния i в состояние / с помощью некоторого допустимого хода первого ( второго) игрока. Полная партия игры представляется на графе в виде пути, который состоит из дуг чередующихся типов и начинается в вершине начального состояния дугой, соответствующей ходу начинающего игру лица. [36]
В ходе этих нарушений равновесия должны претерпевать значительные изменения все величины, которыми принято характеризовать дуговой разряд, такие, как катодное падение, шлот ость тока у катода и отношение величин ионного тока к электронному. Замкнутый дуговой цикл может поддерживаться лишь путем поочередного форсирования одних процессов за счет уменьшения интенсивности других. При малых токах эта неустойчивость проявляется в наиболее резкой форме - в форме самопроизвольных погасаний разряда, означающих по существу, что при таких условиях нарушения равновесия заходят настолько далеко, что восстановление данного цикла уже больше не обеспечивается существующей между его процессами причинной связью. Существованием определенной вероятности восстановления дуги из ее критических состояний объясняется случайный характер распределения интервалов времени между погасаниями разряда. С увеличением тока вероятность восстановления дуги повышается вследствие упрощения его условий, результатом чего является экспоненциальное увеличение средней продолжительности ее существования. Котда вероятность восстановления оказывается достаточно большой, самопроизвольные погасания разряда как признак неустойчивости отходят на второй план по сравнению с другими признаками, такими, как колебания напряжения на электродах дуги, а также деление катодного пятна него непрерывное перемещение по металлу. Поставленные в работе вопросы устойчивости дуги и их решение должны способствовать уточнению сведений о дуге холодного типа. Подводя итоги проведенной работы в целом, имеет смысл добытые в ней новые сведения о дуге разбить для ясности на три категории в зависимости от их общего характера. К первой категории следует отнести обнаруженные новые явления и эффекты, такие, как сама внутренняя неустойчивость дуги, резкое увеличение устойчивости катодного пятна при замораживании и вскипании катода, чрезвычайно резкое стабилизирующее действие на пятно магнитного поля, периодическое возникновение при малых токах переходной формы дуги и перемежающееся свечение неона в комбинированном разряде в форме полусферических областей, доказывающих нестабильность катодного падения. К этой же категории сведений должны быть отнесены полученные в работе данные относительно элементарных ячеек катодного пятна и явлений непрерывного распада и перестройки пятна, о высокой частоте и закономерном характере его деления, а также о взаимодействии между отдельными частями пятна. [37]