Физика электричество и магнетизм страницы / SUAI 50 vkclub152685050

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

пряжениях, соответствующих областям 1, 2, 3, является несамо-

стоятельным газовым разрядом.

При дальнейшем увеличении напряжения (участок 4) происходит резкое увеличение тока. Это объясняется ударной ионизацией: электроны, возникшие в газе под действием внешнего ионизатора, во время движения к аноду приобретают кинетическую энергию, достаточную для ионизации нейтральных атомов газа при столкновении с ними. При столкновении образуются вторичные электроны и ионы. В свою очередь, вторичные электроны, ускоряясь полем, тоже могут ионизовать нейтральные атомы газа.

Число носителей заряда лавинообразно возрастает, возрастает и электрический ток. Однако разряд в газе остается все еще не самостоятельным, ударная электронная ионизация недостаточна для поддержания разряда. Электроны разгоняются от катода к аноду, и их энергии у катода еще недостаточно для ударной ионизации нейтрального атома. Ионизируются в первую очередь атомы вблизи анода. Если внешний ионизатор убрать, то область ударной ионизации будет постепенно сокращаться, стягиваясь к аноду по мере движения к нему электронов, и, в конце концов, разряд в газе прекратится. Переход от несамостоятельного разряда к самостоятельному возможен лишь при таком напряжении между электродами, когда положительные ионы тоже приобретают энергию, достаточную для ионизации нейтрального атома. Таким образом, возникают два встречных потока, каждый из которых способен вызвать ударную ионизацию атомов газа. В этом случае внешний ионизатор не играет существенной роли в газовом разряде, так как число создаваемых им первоначальных пар ионов мало по сравнению с числом вторичных ионов и прекращение действия ионизатора не влияет не протекание разряда.

Опыт показывает, что в большинстве случаев наблюдается не ударная ионизация молекул газа ионами, а выбивание ими электронов с поверхности катода, так как в этом случае работа, совершаемая ионом, меньше, чем при ударной ионизации.

Наряду с процессом выбивания ионами электронов из катода – вторичной эмиссией не менее важным является фотоэффект – выби- ваниеэлектроновизкатодаподдействиемсвета–достаточнобыстрый электрон может не только ионизовать атом, но и привести образовавшийся ион в возбужденное состояние. Переходя затем в основное состояние, ион испускает квант энергии, который способен вызвать фотоионизацию. Испускание света происходит при рекомбинации положительных ионов с электронами – «рекомбинационное свечение».

52