ВАХ та фізика процесів газового розряду

Га́зовый разря́д — совокупность процессов, возникающих при протекании электрического тока через вещество, находящееся в газообразном состоянии. Обычно протекание тока становится возможным только после достаточной ионизации газа и образования плазмы. Ионизация происходит за счёт столкновений электронов, ускорившихся в электромагнитном поле, с атомами газа. При этом возникает лавинное увеличение числа заряженных частиц, поскольку в процессе ионизации образуются новые электроны, которые тоже после ускорения начинают участвовать в соударениях с атомами, вызывая их ионизацию. Для возникновения и поддержания газового разряда требуется существование электрического поля, так как плазма может существовать только если электроны приобретают во внешнем поле энергию, достаточную для ионизации атомов, и количество образованных ионов превышает число рекомбинировавших ионов.

Если для существования газового разряда необходима дополнительная ионизация за счёт внешних источников (например, при помощи ионизирующих излучений), то газовый разряд называется несамостоятельным (такие разряды используются в счётчиках Гейгера).

В простейшем виде газоразрядный прибор содержит анод и холодный катод, помещенные в баллон, наполненный инертным газом или водородом с давлением р = 1—10⁴ Па (10^-2—10² мм рт. ст.).

Вольт-амперная характеристика двухэлектродного газоразрядного прибора с холодным катодом снимается с помощью схемы, в которой управление током Iа, текущим через газоразрядный прибор, осуществляют как с помощью регулировки потенциометром R подводимого напряжения U_и, так и регулировкой сопротивления ограничительного резистора R_oгp. Для простоты объяснений некоторых процессов будем считать, что газоразрядный прибор имеет плоскую конструкцию электродов. Участок между точками OA на вольт-амперной характеристике соответствует тихому несамостоятельному разряду, существующему только благодаря действию сторонних ионизаторов. При определенном значении анодного напряжения все электроны и ионы, образующиеся под действием сторонних ионизаторов, достигают соответствующих электродов прибора. Поэтому анодный ток остается постоянным (достигает значения насыщения Iа.нас = 10^-12—10^-18 А). В режиме насыщения этот ток мал и зависит только от интенсивности сторонних ионизаторов и может являться мерой мощности ионизирующего излучения.

Дата добавления: 2015-05-26