Величина - катодное падение - потенциал
Cтраница 1
Величина катодного падения потенциала зависит от состояния и свойств газа, а также от состояния поверхности и материала катода, но не зависит от тока эмиссии, если он не превышает значения нормального эмиссионного тока. Если же отбираемый от катода ток чрезмерно велик, то падение потенциала у катода возрастает. При этом ионы, подходящие к катоду со стороны анода, имеют большие скорости и при соударении с катодом разогревают его, вызывая увеличение эмиссии и частичное разрушение слоя эмитера. Обычно в газотронах предусматривается экран, предохраняющий катод от сильной бомбардировки ионами. Тем не менее при недокале катода указанное явление имеет резко выраженный характер, так как в таком режиме вблизи катода нет пространственного заряда, который в обычных условиях резко ослабляет действие ионов. [1]
 |
Падение потенциала вдоль разрядной трубки. [2] |
Величина катодного падения потенциала в основном определяется материалом катода и природой газа. [3]
Если величина катодного падения потенциала при изменении тока сохраняется, то напряжение на л a Mine не меняется. [4]
Однако практически все характеристики разряда при этом остаются типично дуговыми, за исключением величины катодного падения потенциала, к-рая еще снижается. [5]
Потери энергии на катоде обычно малы для таких материалов, как вольфрам, и их можно выразить в величинах катодного падения потенциала, меняющегося от 3 до 5 в. Потери на аноде могут быть существенными, о чем свидетельствует то, что падение напряжения для медного анода может меняться от 30 в при токе 100 и до 10 б при токе 1000 а. Нагрев газа происходит в основном в промежуточной секции. [6]
Хотя катод при тлеющем разряде остается холодным, но в поддержании разряда большую роль играет его бомбардировка положительными ионами, так как они выбивают из него электроны, дающие начало электронным лавинам. Учитывая это, легко понять, что величина катодного падения потенциала должна зависеть от материала катода и рода газа. [7]
 |
Неоновая лампа. [8] |
На этом принципе основана работа стабилитрона. Он представляет собой двухэлектродную лампу, наполненную инертным газом и работающую в режиме тлеющего разряда. Чем больше поверхность катода, тем при большем токе сохраняются неизменными величины катодного падения потенциала и напряжения на стабилитроне. При стабилизации напряжения с помощью стабилитрона ( рис. 15.4, б) входное напряжение распределяется между балластным сопротивлением R и стабилитроном. Если ток, проходящий через стабилитрон, не превышает допустимого значения, то напряжение на нем, а следовательно, и на нагрузке RH сохраняется неизменным. [9]
Сильный подъем потенциала у катода называется катодным падением потенциала. Эта разность потенциалов не зависит от силы тока ( до определенной величины, при которой катод целиком будет закрыт катодным свечением) и от давления газа. Она зависит лишь от природы наполняющего трубку газа и металла катода, При нормальных условиях величина катодного падения потенциала - - рюр-ядка 200 в. [10]
В стабилитронах в качестве материала катода обычно используют никель, железо или молибден. Поверхность катода часто активируют барием, цезием и редкоземельными элементами для уменьшения катодного падения потенциала, которое, как и напряжение возникновения разряда, зависит от работы выхода электронов из катода. Однако активированные катоды менее стабильны во времени, чем чисто металлические. В процессе работы стабилитрона величина катодного падения потенциала не остается постоянной вследствие изменения свойств поверхности катода, подвергающейся распылению и химическому воздействию окружающей среды. [11]
Следующее затем темное катодное пространство сменяется отрицательным ( или тлеющим) свечением. За последним идет фарадеево темное пространство, переходящее в более или менее широкую область однородного1 свечения - положительный столб разряда. Перед самым анодом наблюдается узкая полоса более интенсивного свечения - анодное свечение и, наконец, непосредственно к аноду прилегает темное анодное пространство. Если измерять с помощью специально вводимого зонда разность потенциалов относительно катода, оказывается ( рис. 9, в), что у катода имеется резкий скачок потенциала, так называемое катодное падение потенциала, зависящее от рода газа и материала катода и достигающее 200 - 400 в. При этом из параллелизма, наблюдающегося между величиной катодного падения потенциала и работой выхода электронов из металла, следует вывод, что катодное падение связано с эмиссией электронов катодом. После катодного падения разность потенциалов проходит через минимум и в пределах положительного столба изменяется линейно с увеличением расстояния от катода. Перед анодом вновь наблюдается скачок потенциала, значительно меньший, чем у катода - это так называемое анодное падение потенциала. В соответствии со сказанным о распределении потенциала сила электрического поля ( рис. 9, б), измеряемая градиентом потенциала, наибольшая вблизи катода, затем резко спадает, достигая, по-видимому, небольшого отрицательного значения, и в пределах положительного столба остается постоянной. [12]
Для получения термоэлектронной эмиссии катоды газоразрядных приборов иногда нагревают пропусканием тока от постороннего источника. В качестве хорошо известного примера упомянем газотроны, а также некоторые типы газоразрядных ламш. Так как напряжение на разрядном промежутке в этом случае обычно ниже, чем у аналогичных самостоятельных дуговых разря - дов, такие дуги называются дугами низкого напряжения. Работают они обычно при низких давлениях порядка нескольких микронов ртутного столба и ниже. У наиболее полно изученного вида дуга с посторонним подогревом катода при низких давлениях почти вся трубка заполнена плазмой, за исключением узкой зоны катодного падения. Величина катодного падения потенциала приблизительно равна потенциалу ионизации газа. Если термоэлектронная эмиссия способна обеспечить весь электронный ток катода, то iif ] e ( m / M) / г, где m и М - массы электронов и положительных ионов соответственно. Следовательно, наибольшая часть тока катода, как и тока в плазме, переносится электронами и нет необходимости в добавочном образовании ионов вблизи катода. [13]
Страницы: 1