Канал - стример
Cтраница 4
Прежде всего импульсная корона имеет ярко выраженную стримерную структуру и состоит из отдельных светящихся нитей, число которых на единицу поверхности провода при отрицательной полярности значительно больше, чем при положительной полярности, а длина, наоборот, меньше. Каналы отдельных стримеров являются проводящими, следовательно, часть зарядов провода стекает вдоль канала, сосредоточиваясь у его головки. При постепенном увеличении напряжения в течение фронта волны длина стримеров увеличивается, растет и сосредоточенный на их концах заряд, поэтому в процессе развития короны вдоль отдельных нитей короны проходит довольно значительный ток, величина которого тем больше, чем больше скорость роста напряжения. Прохождение этого тока по каналам стримеров приводит к их нагреванию до температуры, которая может превышать 2 000 С. [46]
Одновременно с увеличением частоты возрастает также и яркость свечения короны. Поскольку канал стримера имеет длину, как минимум, в несколько миллиметров, то его появление безусловно фиксируется при наблюдении за проводом. [47]
Однако наблюдается и другой механизм пробоя. Часть канала стримера может быть разогрета потоком электронов, содержащихся в стримере. [48]
Начиная с определенной частоты, когда длина стримеров превышает радиус потерь, определяющими являются потери, обусловленные наличием стримеров. Они, по-видимому, обусловлены нагревом каналов стримеров, а также тем, что из-за снижения градиентов на проводе увеличивается абсолютная величина объемного заряда. [49]
 |
Иллюстрация механизма развития отрицательного стримера. [50] |
После прохождения отрицательного стримера остается канал с ионами обоих знаков и облачко отрицательных ионов вблизи кончика затормозившегося стримера. Электроны продолжают движение от катода вдоль канала стримера в направлении к его концу. Значительная часть электронов присоединяется к нейтральным молекулам газа на периферии канала. Таким образом, механизм развития отрицательного стримера не обеспечивает создания избыточного отрицательного заряда в промежутке. [51]
 |
Развитие положительного ( анодного стримера в неравномерном поле.| Развитие отрицательного ( катодного стримера в неравномерном поле. [52] |
Таким образом, средняя скорость продвижения катодного стримера оказывается меньше, чем анодного. Поток электронов в отрицательном стримере движется от катода по каналу стримера. Непрерывность потока у катода обеспечивается интенсивной ионизацией в узком прикатодном слое ( между катодом и положительным объемным зарядом), в котором напряженность поля весьма высока. [53]
Движение электронов вдоль канала стримера приводит к его разогреванию. Причем, поскольку наибольшее количество заряда проходит через начальную часть канала стримера, она разогревается - больше, чем конечная. При достаточной длине стримеров температура канала стримера возрастает настолько, что начинается термическая ионизация газа и образуется канал лидера. [54]
Общий вид короны на положительном острие, показанный на рисунке 280, Леб объясняет большим числом стримеров, распространяющихся поочередно с различных элементов поверхности острия. Форма поверхности, ограничивающей свечение, говорит о том, что свободные электроны, образованные на некотором расстоянии От канала стримера в точках, где поле уже почти не искажено присутствием стримера, двигаются и возбуждают газ приблизительно вдоль направления силовых линий неискаженного поля. [55]
В результате возникает последовательный ряд большого числа воспроизводимых путем фотоионизации электронных лавин, сдвинутых относительно друг друга в пространстве и времени, получивший название стример. При большом числе параллельно развивающихся лавин область наивысшей интенсивности ионизации продвигается быстрее ( до 106 - 107 м / с), чем движутся электроны по каналу стримера во встречном направлении. Диаметр ионизованной стримером области ( канала) не превышает долей миллиметра. После пересечения каналом стримера всего промежутка завершается стадия его электрического пробоя. Проходя по каналу стримера, ток разогревает его, что приводит к преобразованию искрового канала в электрическую дугу. [56]
Канал стримера является проводящим и напряженность поля в канале относительно невелика. Когда расстояние между головкой стримера и плоскостью делается очень малым, напряженность поля в еще непробитой части промежутка сильно возрастает, возникает весьма интенсивная ионизация, превращаящая этот промежуток в плазму с очень высокой плотностью ионов, гораздо большей, чем в канале стримера. Большая напряженность поля на границе вновь образовавшегося канала приводит к постепенному распространению зоны интенсивной ионизации по направлению к стержню. Этот процесс обычно называется обратным ( или главным) разрядом. [57]
Время, необходимое для продвижения электронов вдоль стримера ( на 204 - 25 см), при их скорости порядка 105 м / сек составляет 2 - 3 мксек. В действительности интервал времени между двумя последующими вспышками свечения канала составляет около 1 мксек, что свидетельствует о пробеге электронами расстояния, меньшего длины стримера. Прогреваемая часть канала стримера составляет 54 - 15 см. В результате, аналогично случаю положительного острия, скорость продвижения разогретого канала лидера имеет порядок скорости движения электронов в стримере ( 0 84 - 2 0) 105 м / сек. Картина развития разряда имеет вид, изображенный на рис. 2.20. Образование каждого нового стрикера вызывает вспышку свечения во всем канале развивающегося лидера. Это свечение распространяется от места сопряжения со стримером и возникает вследствие кратковременного протекания большого тока, связанного с развитием ионизационных процессов и перемещением электронов в образующийся канал стримера. Наиболее ярко светится вновь образующийся канал стримера, напряженность поля вдоль которого наибольшая. [58]
При положительном заряде на коронирующем электроде электроны перемещаются вдоль канала стримера к электроду, оставляя столб избыточного положительного объемного заряда ионов. Почти вся энергия, приобретенная электронами на пути по каналу, передается нейтральным молекулам в форме кинетической энергии при столкновениях с ними, поэтому канал постепенно разогревается. Наибольшая температура достигается у основания канала стримера около электрода, через которое проходит наибольшее число электронов. [59]
Движение электронов вдоль канала стримера приводит к его разогреванию. Причем, поскольку наибольшее количество заряда проходит через начальную часть канала стримера, она разогревается - больше, чем конечная. При достаточной длине стримеров температура канала стримера возрастает настолько, что начинается термическая ионизация газа и образуется канал лидера. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5