Применение тлеющего разряда в текстильной и строительное промышленности - М.В. Акулова
Тлеющий разряд - один из наиболее
распространенных видов газового разряда, что связано с легкостью его получения
и поддержания. Это самостоятельный разряд, возникающий в газе при пониженном
давлении.
Возбуждение газового разряда
осуществляется источником высокого напряжения постоянного или переменного тока
в широком диапазоне частот. При достижении частоты переменного тока порядка
100 кГц необходимость во внутренних электродах отпадает, поскольку разряд
зажигают с помощью внешних кольцевых электродов или индуктора.
Вольт-амперная характеристика прохождения
электрического тока через газовый зазор показана на рис. 1.1, а внешний вид
тлеющего разряда в цилиндрической разрядной трубке и его основные характеристики
схематично изображены на рис. 1.2. Разрядный промежуток по чередованию темных
и светлых участков делится на ряд областей. Эти внешние изменения структуры
разряда, как показано на рис. 1.2, отвечают ходу потенциала V, напряженности
поля Е и плотности объемного заряда р. Постоянный градиент потенциала р=0 соответствует
области разряда, называемой положительным столбом. Это зона плазмы [1].
Для самого существования тлеющего разряда
необходима эмиссия электронов из катода, которая осуществляется
преимущественно в результате бомбардировки катода положительными ионами из зоны
плазмы. Так как коэффициент эмиссии электронов много меньше единицы, ток вблизи
катода переносится в основном положительными ионами. Поэтому пространственный
заряд на небольшом расстоянии от катода меняет свой знак и становится
положительным. Возникает поле объемного заряда, ускоряющее бомбордирующие
катод ионы. Электрон, выбитый под действием ионной бомбордировки из катода,
движется в катодной области, ускоряясь под действием катодного падения
потенциала и вызывая ударную ионизацию молекул газа. К концу катодной области
на границе с зоной плазмы число созданных этим электроном новых ионов должно
быть таким, чтобы, достигнув катода, они вызывали появление как раз одного
нового электрона. При этом процесс в катодной области будет самоподдер-
живающимся, и разряд не погаснет [1].