Процессы на катоде.

Внутри металла плотность электронов высокая.

Уровень Ферми – верхний уровень при T=0

- работа выхода

Если приложить внешнее поле Е, то характер барьера изменится. Эффект изменения барьера во внешнем поле называется эффектом Шоттки. Возможен тоннельный переход.

Какую максимальную плотность тока можно получить на поверхности металла?

Cs =1,87 эВ

- формула Ричардсона-Дэшмона

Если повышать температуру плотность тока увеличивается

Когда ток не проходит его сопротивление = . Ток пошёл. Падение напряжения будет на , ε и катоде с анодом. Определяющими являются процессы на катоде

Балластное R необходимо для стабилизации горения разряда.. Плотность тока зависит от направления по закону

, где U – напряжение, d – расстояние между электродам

Эмиссионная способность катода не ограниченна

При этой температуре поверхность катода может покинуть определённое количество электронов

Наполнение ламп

Ar+Hg

Накал с той и другой стороны разогревается. Hg нагревается и испаряется. Через стартёр протекает ток. Происходит падение напряжения. Электроды нагреваются и смыкаются, потом происходит остывание, и они размыкаются, возникает и это приводит к тому, что напряжение возрастает и происходит пробой.

должно быть равно 0

Вблизи катода напряжённость направлена в противоположную сторону. Всё происходит в вакууме. Это распределение потенциала в электрической лампе. Разрядов нет.

Максимальное падение потенциала находится вблизи катода.

Область дуги.

Дуга – разряд, который происходит при значимых давлениях, с малым падение потенциала на катоде. Повышается эмиссионная способность за счёт термоэмиссии. Разогревание катода идёт за счёт тока самого разряда. Используется в электрической сварке.

На дугу приходится 5% света, в основном свет на аноде (разогреты электроны).

5% - плазма

85% - анод – 4000 ^оК

10% - катод - 3000 ^оК

Применение плазмы в медицине.

Плазменный разряд может осуществляться при различных давлениях.

Применение импульсной высокочастотной плазмы.

Область высоких длин волн, малых энергий. Имеют спектр, сдвинутый в область с меньшими энергиями. Более мягкий спектр рентгеновских излучений приводит к большей деталировке исследуемого объекта. Если разряд существует при атмосферном давлении, то этим разрядом можно воздействовать на биологические ткани.

1. Обеззараживание медицинских инструментов. (Искровой разряд)

Для осуществления пробоя необходимо наличие постоянного электрического поля. В зависимости от расстояния между электродами можно получить ту или иную напряженность поля.

Если вблизи острия напряженность высокая, то может возникнуть разряд.

2)

П роволока накаливается и испаряется.

3. Плазменный скальпель.

Д уга Петрова.

Пробой в воздухе ~30 кВ/см

Плазматрон – прибор, производящий плазму, работает при низких давлениях

P=nkT – давление плазмы.

Благородные газы создают среду, осуществляющую блокировку поступления кислорода.

Плазматрон

1. Режим скальпеля (деструктор – разрушитель)

“+” Одновременно с рассечением происходит коагуляция, запекание микрососудов (D~1мм). происходит обеззараживание.

2. Режим коагулятор.

Изменяя ток его можно применить в любом режиме. Параметры близки к параметрам скальпеля. Используется для воздействия на язвы и т.д. Способствует быстрому заживлению, запечатыванию.

3. Режим стимулятор (N-O терапия)

Стимулятор заживления. В воздухе в плазме при высоких температурах создается NO. Он способствует быстрому заживлению.

К образованию диоксида азота NO₂ приводит взаимодействие 2NO + O₂ → 2NO₂.

Параметры плазмы

Концентрация NO(2500 ppm)~0,25% (ppm=particles per million)

1. T~4000°C

2. T≤4000°C

3. T~1000°C

45