Возникновение - тлеющий разряд
Cтраница 4
Поэтому многие исследователи придерживаются мнения, впервые высказанного Андерсоном ( 1935), согласно которому пробой возникает на поверхности анода. Пересекая электрическое поле зазора, автоэлектроны приобретают большую кинетическую энергию; рассеяние этой энергии в тонком прианодном слое приводит к нагреву небольшой площади и возникновению тлеющего разряда. Материал анода испаряется и начинается пробой. [46]
Такой разряд увеличивает начальную концентрацию электронов и облегчает управление тиратроном. Если этот ток увеличить до некоторой критической величины / Кр, то концентрация заряженных частиц в промежутке сетка - катод резко увеличивается, часть электронов диффундирует в промежуток сетка - - анод и, создавая под действием ускоряющего поля анода ионизацию наполнителя, приводит к возникновению тлеющего разряда. Характеристика зажигания тиратрона тлеющего разряда с токовым управлением приведена на рис. 5 - 34, а. В тиратроне сэлектростатическим управлением имеются две сетки, первая из которых служит для образования подготовительного разряда, в вторая - для управления. При небольших смещениях на второй сетке в промежутке между сетками возникает слабое тормозящее поле, препятствующее проникновению электронов из участка катод - первая сетка в промежуток вторая сетка - анод. [47]
Ионизацией называют отрыв электронов от атомов и превращение этих атомов и положительные ионы. Сущность ионной химико-термической обработки заключается в том, что в разреженной газовой среде между катодом ( деталью) и анодом ( стенкой вакуумной камеры) возбуждается тлеющий разряд. Физической основой возникновения тлеющего разряда является столкновение носителей разряда в электростатическом поле. При этом вследствие ионизации газа непрерывно образуются новые носители заряда, благодаря чему поддерживается постоянный ток между анодом и катодом. В табл. 7.2 представлены результаты масс-спектроскопического анализа ионного состава прикатодной области тлеющего разряда, которые впервые были получены в МВТУ им. [48]
Большое число применений имеет ток в высоком вакууме, когда носителями тока являются электроны, испускаемые катодом. Эмиссия ( испускание) электронов из металла, как уже указывалось в § 45, может вызываться различными причинами. В вакуум-трубках при возникновении тлеющего разряда и при образовании катодных лучей электроны вышибаются из поверхностного слоя металла ударами положительных ионов. При глубоком вакууме, когда давление разреженного газа составляет миллионные доли миллиметра ртутного столба, число ионов, бомбардирующих катод, становится недо статочным для поддержания заметной эмиссии электронов, вырываемых из катода, и образования ощутимых катодных лучей не наблюдается. [49]
Тлеющий разряд существует при напряжении между электродами не ниже определенного значения. Если напряжение недостаточно, то ионы, ударяя в катод, не выбивают из него электроны. Несамостоятельный темный разряд переходит в самостоятельный тлеющий при напряжении возникновения тлеющего разряда ( 1 /), или напряжении зажигания. Последнее название наиболее распространено, хотя и не рекомендуется. [50]
Сам характер разряда, а следовательно, и величина падения напряжения при этом сохраняются. Если ток возрастает выше значения, при котором в разряде участвует вся поверхность электродов, то тлеющий разряд переходит в дуговой и может произойти разрушение электродов. Другая особенность стабиловольтов заключается в том, что зажигание стабиловольта ( возникновение тлеющего разряда) происходит при несколько более высоком напряжении, чем горение. [51]
При темном разряде сопротивление R0 гораздо больше сопротивления Яогр, которое выбрано таким, чтобы мог происходить тлеющий разряд. Практически все напряжение Еа при темном разряде приложено к прибору. На резисторе Яогр напряжение близко; к нулю. С возникновением тлеющего разряда ток резко возрастает и создает на резисторе Rotp заметное падение напряжения. За счет этого напряжение Ua на приборе понижается. Иначе говоря, после возникновения тлеющего разряда сопротивление R0 резко уменьшается и становится соизмеримым с Rorp. Яогр, а 1 / а соответственно уменьшится. [52]
 |
Бесстартерная двухламповая схема включения люминесцентных ламп. [53] |
В это время разряд в стартере отсутствует и биметаллический электрод, остывая, разрывает цепь. При размыкании цепи возникает импульс повышенного напряжения в обмотке дросселя, зажигающий лампу. При возникновении дугового разряда в лампе напряжение на ней падает. Его величина недостаточна для возникновения тлеющего разряда стартера, включенного параллельно горящей лампе, и он выключается из работы схемы. Разогрев электродов горящей лампы происходит за счет рабочего тока лампы. Если почему-либо лампа не зажглась после разрыва электродов стартера, то он получает онова полное напряжение и процесс зажигания повторяется. [54]
Однако искажение поля пространственными зарядами происходит не только в области коронирующего слоя, где развивается самостоятельный разряд, но и во внешней области. Это искажение происходит в сторону увеличения напряженности поля во внешней области разряда. По мере развития пробоя при постоянной разности потенциалов U3 на коронирующий слой приходится все меньшая и меньшая доля общего напряжения Ua, приложенного к разрядному промежутку. Вследствие этого режим разряда становится устойчивым при силе тока во много раз меньшей, чем в случае пробоя в равномерном поле, приводящего к возникновению тлеющего разряда. [55]
При темном разряде сопротивление R0 гораздо больше сопротивления Яогр, которое выбрано таким, чтобы мог происходить тлеющий разряд. Практически все напряжение Еа при темном разряде приложено к прибору. На резисторе Яогр напряжение близко; к нулю. С возникновением тлеющего разряда ток резко возрастает и создает на резисторе Rotp заметное падение напряжения. За счет этого напряжение Ua на приборе понижается. Иначе говоря, после возникновения тлеющего разряда сопротивление R0 резко уменьшается и становится соизмеримым с Rorp. Яогр, а 1 / а соответственно уменьшится. [56]
Эти явления могут наблюдаться в первую очередь при распылении тугоплавких металлов, для которых горячий катод является относительно холодным. Вследствие этого изменяются электрические параметры катода и геометрическая форма фокусирующего электрода. Кроме того, в результате легирования катода конденсирующимися парами снижается его точка плавления и катод расплавляется. Продолжительность работы катода в этом случае ограничивается несколькими часами. Во время разогрева возможно коробление катода, что приводит к короткому замыканию и разрушению фокусирующего электрода. Наибольшую проблему при использовании кольцевого катода создает возникновение тлеющего разряда в электрическом поле между катодом и испаряемым металлом, являющимся анодом. [57]
Падение напряжения на лампе будет почти равно напряжению источника питания. С увеличением Vc будет только возрастать ток разряда; напряжение на электродах лампы изменяется незначительно. Ток в цепи возрастает. Так будет продолжаться, пока не установится определенная для данной лампы величина тока ( точка Ь), соответствующая возникновению тлеющего разряда. [58]
На рис. 26 изображена принципиальная схема включения низковольтной бактерицидной лампы с автоматическим зажиганием. Как видно из рис. 26, стартер включается параллельно лампе. В момент включения лампы в сеть стартер находится под полным напряжением сети и в нем возникает тлеющий разряд. В этом разряде нагреваются электроды стартера. Один из них, сделанный из термобиметалла, изгибается и соприкасается с другим электродом. Вследствие этого стартер замыкает-ся накоротко и катоды лампы накаливаются проходящим через них током. В это время тлеющий разряд в стартере прекращается, электроды охлаждаются, и электрод из термобиметалла, выпрямившись, размыкает цепь накала электродов лампы. Возникающий при этом импульс напряжения зажигает лампу. Если же по каким-либо причинам лампа не зажглась, то процесс зажигания автоматически повторяется. При работе лампы напряжение на электродах стартера недостаточно для повторного возникновения тлеющего разряда в стартере, и, таким образом, он находится в состоянии покоя до следующего очередного зажигания лампы. [59]
Данный ряд Fe, W, Ni, Та, Ag, Mo, Pt построен по принципу уменьшения скоростей испарения материалов. Помимо ограниченной скорости испарения, метод подвешенной капли имеет и другие недостатки. В этом случае молибденовая или титановая проволока непрерывно сматывается с катушки, проходит через охлаждаемую медную направляющую, которая является основанием, поддерживающим стабильный расплавленный шарик металла. Скорость подачи проволоки и энергия пучка должны быть согласованы со скоростью испарения, определяемой давлением паров и размерами расплавленной капли. Сильное газоотделение при плавлении металла частично уменьшается в результате джоулева нагрева проволоки на ее пути от катушки к направляющей. В этой конструкции катод находится в области высокой плотности паров испаряемого материала, ионизация которых приводит к эрозии катода вследствие катодного распыления и к соответствующему загрязнению пленок. Очевидно, что для устранения этих недостатков требуется вывод катода из рабочей зоны и защита его металлическими экранами. Системы этого типа исключают прямую видимость катода со стороны испарителя, а также со стороны подложек. Кроме того, экранам сообщается потенциал катода, в результате чего траектории электронов становятся криволинейными и заканчиваются на испаряемом веществе. Схематический вид подобных устройств показан на рис. 21, б, в. Как следует из этого рисунка, катодная петля может быть расположена как ниже ( Унвала и Букер [103]), так и выше ( Чопра и Ренд-летт [104]) зоны испарения. Конструкцию, подобную приведенной на рис. 21, в, относительно легко реализовать. Высокое напряжение обычно прикладывается к катоду и поэтому источник питания должен иметь хорошую электрическую изоляцию; при этом основание, поддерживающее испаряемый мтериал, заземляется. При заземлении катода наиболее сильное электрическое поле локализуется в области максимальной плотности паров, окружающей зону испарения. Это часто приводит к возникновению тлеющего разряда. Ионизация паров в зоне электростатического экрана создает пространственный заряд, который уменьшает ускоряющий потенциал. При высоких скоростях испарения между катодом и стенками вакуумной камеры может возникать тлеющий разряд. Это затрудняет управление мощностью пучка и скоростью испарения. Близость испаряемого материала к катодным экранам приводит также к появлению значительного количества осажденного вещества на некоторых участках экрана, что требует либо частой очистки, либо замены экранов. [60]
Страницы: 1 2 3 4