Подвижность - положительный ион
Cтраница 3
Существенное влияние на подвижность ионов оказывает в действительности диэлектрическая проницаемость газа. Уточненные теории Лан-жевена и других авторов, в которых принимается во внимание поляризация ионами нейтральных молекул, приводят к лучшему согласию с опытом. Подвижность отрицательных ионов оказывается больше подвижности положительных ионов в значительной мере потому, что отрицательные газовые ионы зачастую легко распадаются на нейтральные частицы и электроны с последующим присоединением электрона к нейтральной частице. Повышенная подвижность электронов приводит при этом к завышенной оценке средней подвижности отрицательных ионов. [31]
Казалось бы, что электроны, обладая более высокой подвижностью, чем положительные ионы, будут покидать дуговой столб в значительно большем количестве, чем ионы, и что этой скоростью диффузии электронов и будет определяться деионизация. В конечном итоге диффузия ионов определяется подвижностью положительных ионов, так как если двигались бы только электроны ( или в преобладающем числе), то вскоре на периферии дугового столба образовался бы отрицательный пространственный заряд, который затормозил бы дальнейшее движение электронов в радиальном направлении и диффузия электронов прекратилась бы. Компенсация отрицательного заряда может происходить при движении в радиальном направлении положительных ионов в таком же количестве, как и электронов. [32]
По определению она имеет размерность скорости, деленной на величину электрического поля. Как зависит, по вашему мнению, подвижность положительного иона в газе от плотности газа при постоянной температуре. Имеется обширная литература по экспериментам с подвижностью ионов. Если сравнить т со временем свободного пробега, то для какой из частиц длина свободного пробега больше - для электрона или для положительного иона. Какая часть проводимости ионизованного гелия создается положительными ионами. В большинстве газов свободные электроны быстро захватываются атомами. В результате образуются тяжелые отрицательные ионы, которые обладают почти такой же малой подвижностью, как и положительные ионы. [33]
Чтобы подчеркнуть, что проводимость заключается обычно в малом систематическом дрейфе, наложенном на хаотическое движение носителей заряда, рассмотрим рис. 4.5, представляющий собой подобие Микроскопического изображения небольшой части системы, о которой шла речь. Положительные ионы изображены черными кружками, отрицательные - светлыми. Мы предполагаем, что последние являются электронами, подвижность которых настолько больше подвижности положительных ионов, что движением положительных ионов вообще можно пренебречь. Из рис. 4.5, а видно, что сами частицы и скорости электронов распределены совершенно хаотически. [34]
При диффузии ионов в электролите должна приблизительно сохраняться электронейтральность раствора. Действительно, большие различия в концентрации положительных и отрицательных ионов привели бы к появлению таких электрических полей, которые быстро выравняли бы концентрации ионов обоих знаков. Для сохранения электронейтральности необходимо, чтобы были равны потоки положительных и отрицательных ионов. Подвижность положительных ионов, как правило, отличается от подвижности отрицательных ионов. Для того чтобы диффузионные потоки частиц разных знаков были равны, необходимо возникновение электрического поля Е, ускоряющего менее подвижные и замедляющего более подвижные ионы. [35]
Радиоактивные излучения, проникая во внутрь счетчика, в межэлектродное пространство, вызывают ионизацию содержа-щихся 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. 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 - 8 сек) весь объем счетчика охватывается разрядом. Так как подвижность положительных ионов на несколько порядков меньше подвижности 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. [36]
 |
Схема метода определения подвижности ионов. [37] |
Таким образом, для не слишком больших Е оправдывается сделанное в § 183 предположение о пропорциональности скорости ионов напряженности поля. Следует отметить, что подвижности ионов, особенно отрицательных, сильно зависят от загрязнений газа. Ничтожная примесь, например, кислорода изменяет подвижность отрицательных ионов в десятки и даже сотни раз. В совершенно чистом гелии подвижность положительных ионов п0 остается почти та же, в то время как подвижность отрицательных ионов и достигает огромной величины 500 см1 сек-в. Это объясняется тем, что в гелии при ионизации возникают свободные электроны, подвижность которых очень велика. [38]
Страницы: 1 2 3