Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
13.4.3. Требования к предыонизации13.4.3.1. Минимальная плотность предыонизацииВыше при рассмотрении формирования разряда мы предполагали, что плотность электронов и ионов, создаваемая источником Основные идеи, которые использовали Леваттер и Лин [84], заимствованы из теории стримерного пробоя. Они отмечают, что каждый рожденный источником предыонизации электрон дает начало электронной лавине. По мере развития этих лавин плотность заряженных частиц в каждой лавине возрастает. Если лавины находятся слишком далеко друг от друга, это нарастание приведет к искажению пространственным зарядом поля около каждой верхушки стримера и к возникновению неоднородного тлеющего разряда, состоящего из многих параллельных нитей. Условия, соответствующие началу перекрывания отдельных лавин, когда поле, обусловленное пространственным зарядом, равно внешнему приложенному полю, берутся в качестве критерия оценки минимальной плотности предыонизации. Леваттер и Лин [84] предположили, что внешнее поле увеличивается линейно, и вывели аналитические выражения, с помощью которых можно вычислить 1) критическую длину лавинного трека, для которой выполняется упомянутое выше условие, 2) соответствующий критический радиус верхушки лавины, 3) путь, который проходят электроны при увеличении поля от нуля до предельного значения, 4) минимальную плотность предыонизации и 5) размножение лавин, которое возникает при достижении лавинной критической длины. Эти авторы указывают на то, что электроны будут удаляться из области, прилегающей к катоду, если источник предыонизации отключить до того, как поле достигнет величины (E/N); этот эффект Леваттер и Лин учитывают в своей модели лишь приблизительно. В результате проведенного анализа Леваттер и Лин пришли к вывойу, что для смеси 13.4.3.2. Требования к предыонизации на макроскопическом уровнеМакроскопические неоднородности обусловлены 1) применением источников предыонизации, состоящих из набора дискретных излучателей, 2) неоднородностью источников ионизующих частиц или источников излучения, имеющих большую площадь, и 3) поглощением излучения источников предыонизации или ионизующих частиц активной средой газовых лазеров. Влияние этих макроскопических неоднородностей предыонизации на процесс формирования разряда зависит от того, является ли предыонизация неоднородной в направлении, параллельном или перпендикулярном внешнему электрическому полю. В направлении, параллельном внешнему полю, предыонизация может быть и неоднородной, поскольку пространственный заряд локально искажает поле, изменяет локальную скорость ионизации и создает однородную плазму разряда даже при наличии неоднородной предыонизации. Этот вопрос теоретически рассматривали Клайн и Дэн [74]. Экспериментальное подтверждение своих теоретических результатов они приводят в работе [42]. В этих экспериментах источник предыонизации представлял собой плоскую решетку из искровых разрядников, создававшую однородную в поперечном направлении плотность предыонизации. Светимость разряда и коэффициент усиления активной среды исследуемого ими электроразрядного СО2-лазера были однородными в объеме Дэн и Клайн [42] на той же установке изучали влияние поперечной неоднородности предыонизации, что осуществлялось путем отключения половины плоской решетки искровых разрядников. В этом случае оказалось, что расчетные значения плотности предыонизации и измеренные светимости разряда ведут себя аналогичным образом. Полностью развившийся разряд появляется только в той половине разрядного объема, которая была подвергнута сильной предыонизации. Эти результаты свидетельствуют о том, что поперечная однородность предыонизации играет важную роль, и подтверждают теоретически предсказанное явление сглаживания при формировании разряда неоднородностей предыонизации в параллельном внешнему полю направлении. Когда предыонизация и возникающий тлеющий разряд являются неоднородными в поперечном к полю направлении, энерговклад будет также неоднородным. Обнаружено, что порог образования дуги пропорционален энерговкладу [75, 106]. Следовательно, в поперечно неоднородном разряде переход в- дугу произойдет при меньшем среднем энерговкладе. 13.4.4. Влияние приэлектродных областей на формирование и устойчивость тлеющего разрядаВ процессе формирования разряда около обоих электродов формируются слои пространственного заряда [39, 102]. Известно, что эти тонкие слои представляют собой области, в которых по сравнению с положительным столбом энерговклад значительно выше. Кулик и др. [39] и Печерский и др. [116] наблюдали акустические волны, возникающие из-за перегрева газа в области, прилегающей к электродам. Экспериментальные наблюдения показали также, что образование дуги наблюдается сначала именно в приэлектродных областях [98, 101]. Более того, эти авторы связывают формирование дуги с увеличением поля на локальных микровыступах или неоднородностях поверхности электродов. Было показано, что полирование поверхности электродов подавляет формирование дуги [46]. Существующая ныне картина формирования приэлектродных областей неполна, хотя в последнее время появилось несколько работ, посвященных свойствам этих слоев [33, 82, 90, 102, 146] и газодинамическим явлениям, имеющим место около электродов [39, 90, 116]. Можно ожидать, что на формирование приэлектродных слоев влияют как свойства вторичной эмиссии катода, так и его микроструктура. По-видимому, наши возможности по созданию однородных тлеющих разрядов больших объемов для применения в лазерах будут возрастать, по мере того как будет углубляться наше понимание свойств приэлектродных областей и когда мы сможем управлять ими.
|
1 |
Оглавление
|