Область - катодное падение - напряжение
Cтраница 2
Вторая область характеризуется незначительным изменением потенциала р () и малой напряженностью; она называется областью электронно-ионной плазмы. При таком распределении потенциала ударная ионизация происходит в основном в области катодного падения напряжения, где коэффициент а велик. В этой области ионизация происходит настолько интенсивно ( коэффициент а резко возрос за счет увеличения напряженности поля), что необходимое число носителей заряда создается при меньшей величине напряжения ыа. Чем больше ток, тем меньше dK и соответственно больше напряженность поля, тем меньше требуется напряжение ыа для поддержания тока. [16]
Однако наличие-в этом случае заметного тока термоэлектронной эмиссии определенным образом изменяет картину происходящих на катоде явлений; в частности, отсутствуют резко выраженные катодные пятна. Анализ показывает, что и здесь доля ионного тока FI в области катодного падения напряжения остается постоянной для данного металла и не зависит от тока дуги. [17]
Катодное распыление основано на вырывании частиц металла из катода при бомбардировке его ионами газа, разогнанными до высоких скоростей постоянным полем в области катодного падения напряжения в тлеющем разряде. Давление газа, обычно инертного, 1 - 10 Па. Этим методом можно напылить пленку тугоплавкого металла, например тантала, а затем электрохимически оксидировать ее в водных электролитах. Пленка Та2О5, образованная на напыленном тантале, имеет более высокую электрическую прочность, чем пленка на куске металла. Слой диэлектрика можно напылить на подложку при катодном распылении металла, если инертный газ заменить кислородом; тогда вырванные частицы металла окисляются и на подложку осаждается окисел металла. Из-за малой скорости процесса катодного распыления - порядка ( 0 1 - 1) - 10 - 10 м / с толщина слоев диэлектрика, как и металла, обычно не превышает 0 1 - 0 2 мкм. Описанным способом можно получить композиционный диэлектрик, состоящий из разных оксидов. [18]
Анодное падение напряжения имеет порядок нескольких вольт. Обычно оно меньше катодного падения напряжения. Так как область анодного падения напряжения обычно больше области катодного падения напряжения, градиент в этой области значительно меньше, чем в области катодного падения. У катода напряжение делает скачок - это катодное падение напряжения. Затем напряжение равномерно нарастает вдоль ствола дуги и снова делает скачок у анода - это анодное падение напряжения. Заметим, что масштаб абсцисс на рис. 2 - 4 сильно искажен. В действительности области катодного и анодного падений по сравнению с полной длиной дуги во много раз меньше, чем это изображено на рисунке. [19]
 |
Зависимость катодного падения напряжения UK от тока /.| Строение дуги.| Катодное падение напряжения при различных материалах катода. [20] |
Между тлеющим разрядом и дугой имеется переходная область, обычно неустойчивая и трудно уловимая. В дуге можно отметить три области, весьма различные по характеру протекающих в них процессов. Непосредственно к отрицательному электроду ( катоду) дуги прилегает область катодного падения напряжения. Далее идет ствол дуги. [21]
В процессе сварки оба газа могут адсорбироваться поверхностью жидкой стали, находясь в виде заряженных и незаряженных частиц. К незаряженным частицам относятся молекулы и атомы водорода и азота. Положительные ионы могут возникать в сварочной дуге только в области катодного падения напряжения под действием электронных ударов. Электроны, вызывающие ионизацию, вылетают с поверхности катода при прохождении сварочного тока. При сварке на постоянном токе, электроны образуют вокруг катода электронное облако, препятствующее возникновению положительных ионов, и этим уменьшают возможность растворения газов на катоде. Частая смена полярности при сварке на переменном токе разрушает электронное облако возле катода, увеличивая этим возможность появления положительных ионов в области катодного падения напряжения и растворения их в жидком металле. [22]
Анодное падение напряжения обычно меньше катодного и составляет несколько вольт. Величина анодного падения напряжения зависит от температуры анода и от его способности испарять металл. Следовательно, градиент напряжения в этой области будет значительно меньше, чем в области катодного падения напряжения. [23]
В процессе сварки оба газа могут адсорбироваться поверхностью жидкой стали, находясь в виде заряженных и незаряженных частиц. К незаряженным частицам относятся молекулы и атомы водорода и азота. Положительные ионы могут возникать в сварочной дуге только в области катодного падения напряжения под действием электронных ударов. Электроны, вызывающие ионизацию, вылетают с поверхности катода при прохождении сварочного тока. При сварке на постоянном токе, электроны образуют вокруг катода электронное облако, препятствующее возникновению положительных ионов, и этим уменьшают возможность растворения газов на катоде. Частая смена полярности при сварке на переменном токе разрушает электронное облако возле катода, увеличивая этим возможность появления положительных ионов в области катодного падения напряжения и растворения их в жидком металле. [24]
Страницы: 1 2