Перейти до контенту

Газовий розряд

Газовий розряд – це фізичний процес, у якому газове середовище стає провідним для електричного струму під впливом прикладеної напруги. При газовому розряді відбувається іонізація газу, тобто утворення вільних заряджених частинок – електронів та іонів.

Самостійний та не самостійний газовий розряд

  • Несамостійним газовим розрядом називають електропровідність газів яка викликана зовнішніми іонізаторами.

При підвищенні напруги росте кількість заряджених частинок, які досягають електрода і виростає сила струму до значення І=Ін, при якому всі заряджені частинки, які виникають в об’ємі газу в одиницю часу, досягають електродів. При цьому U=Uн.

Максимальна сила струму Ін можлива при даній інтенсивності іонізації називається струмом насичення:

Ін=еN0 – максимальне число пар одновалентних іонів, що виникли в об’ємі газу за 1 секунду. Крутий ріст струму на ділянці АВ зв’язано з виникненням ударної іонізації.

  • Самостійний газовий розряд – це розряд який продовжується після того, як закінчується дія зовнішнього іонізатора називається самостійним газовим розрядом. Він підтримується за рахунок іонів і електронів що виникли в результаті ударної іонізації.

Несамостійний газовий розряд переходить в самостійний при напрузі Uз (Рис. 1.) між електродами яка називається напругою запалювання. Процес цього переходу називається електричним пробоєм газу. В залежності від тику газу і прикладеної напруги до електродів розрізняють декілька типів самостійного розряду в газах.

Типи самостійних газових розрядів

Основні типи газових розрядів включають:

  1. Дуговий розряд: Це одна з найпоширеніших форм газового розряду, яка виникає між двома електродами в газовому середовищі при високій напрузі. Дуговий розряд характеризується наявністю гарячої плями або дуги між електродами, яка випромінює яскраве світло і значну кількість тепла.
  2. Тліючий розряд: Це розряд, що відбувається при низькому тиску газу або вакуумі. Він характеризується стабільною світловою емісією внаслідок іонізації атомів і молекул газу. Тліючий розряд часто спостерігається в газорозрядних лампах та плазмових пристроях.
  3. Іскровий розряд: Це викид або спалах електричного струму між двома провідниками або електродами, який супроводжується іскрами та світловою емісією. Цей тип розряду виникає при високому напрузі та низькому опорі між електродами.
  4. Корональний розряд: Це розряд, що відбувається навколо провідних об’єктів, таких як провідники або гострі краї, під впливом електричного поля. Корональний розряд проявляється у вигляді слабкої світлової емісії навколо провідників.

Газові розряди мають широке спектр застосувань, включаючи освітлення (лампи розжарювання, люмінесцентні лампи, світлодіоди), лазери, технології плазми, наукові дослідження та інші промислові та наукові галузі.