Эмиссия горячих электронов. Основные закономерности. МДМ-катоды.

40. ВАХ газовых разрядов. Виды разрядов в газах. Их характеристики.

Разряды бывают дуговые, искровые, тлеющие и коронные.

41. Движение заряженных частиц в газе под действием электрического поля. Длина свободного пробега заряженных частиц.

Движение заряженных частиц в газе под действием электрического поля, как известно, приводит к возникновению различных типов газовых разрядов. Некоторые из них нашли практическое применение. Так, с помощью дугового газового разряда производят сварку металлических деталей, а газоразрядные лампы используются для освещения помещений и в рекламных целях.

Даже в отсутствие внешнего электрического поля в газах всегда имеются заряженные частицы, концентрация которых мала по сравнению с концентрацией нейтральных частиц — атомов и молекул, если температура ниже 1000 К. Эти заряженные частицы непрерывно образуются под действием космического излучения и излучений радиоактивных веществ и исчезают в результате рекомбинации при встречах частиц с разными знаками зарядов. Если газ поместить в электрическое поле, то под его действием заряженные частицы приобретают (в среднем) дополнительную кинетическую энергию. Эта энергия может быть передана другим частицам при столкновениях.

Электрическое поле заставляет заряженные частицы пробираться сквозь «нестройные» ряды нейтральных частиц и соударяться с ними. Ситуация может быть описана простой моделью: среди плотного газа нейтральных частиц находится разреженный газ заряженных частиц. Столкновения заряженных частиц друг с другом тоже происходят, но очень редко, и их можно (пока) не рассматривать. В среднем плотность зарядов в газе равна нулю, т.е. концентрации отрицательно и положительно заряженных частиц равны друг другу (нейтральный газ).

Между двумя последовательными столкновениями частицы успевают пролететь некоторое расстояние, которое характеризуется средней длиной свободного пробега λ. Пока заряженная частица летит свободно, она движется с ускорением под действием внешнего электрического поля, в котором находится газ. Если газ имеет низкую температуру, то нейтральные частицы газа перед столкновением с разогнавшейся заряженной частицей можно считать покоящимися.
42. Подвижность носителей заряда в газе. Температура электронного газа. Его электропроводность.

- средняя скорость теплового движения электронов

,

где mе – масса электрона

Те – температура электронного газа

k – постоянная Больцмана.

В естественном состоянии газы не являются проводниками электрического тока. Для получения электрического тока в газе его необходимо ионизировать, то есть создать в нем носители заряда. При ионизации молекул газа образуются положительно и отрицательно заряженные ионы и свободные электроны. Следовательно, носителями тока в газах являются ионы и электроны. Процесс, обратный ионизации, называется рекомбинацией. При рекомбинации ионы и электроны вновь объединяются, образуя нейтральные молекулы. Постоянный электрический ток в газе возможен лишь тогда, когда процессы ионизации превалируют над процессами рекомбинации.

43,44. Несамостоятельный газовый разряд. Эффект газового усиления. Коэффициент объемной ионизации (КОИ). Зависимость КОИ а от напряженности электрического поля и давления. Явление газового усиления.

45. Условие возникновения самостоятельного разряда. Потенциал зажигания. Закон Пашена.

 

потенциа́л зажига́ния

наименьшая разность потенциалов между электродами в газе, при которой возникает самостоятельный электрический разряд, сопровождаемый свечением газа.

ПАШЕНА ЗАКОН

- устанавливает, чтонаим. напряжение зажигания газового разряда между двумя плоскими электродамиесть величина постоянная (характерная для данного газа) при одинаковыхзначениях произведения pd, где р - давление газа, d - расстояниемежду электродами.