Іонізація газів

Перш за все нас цікавить іонізація газів під дією електричного поля, але при цьому не варто забувати про те, що в газах можлива термічна іонізація під дією високої температури (теплового випромінювання).

Трохи про процес іонізації сказано вище. Кожен газ має своє граничне значення напруженості електричного поля, при якому відбувається іонізація. Справа в тому, що для того, щоб розірвати диполь, необхідно вирвати електричним полем хоча б один електрон. Тоді диполь стає нестійким і розпадається на атоми, а так як їм бракує електронів, то відповідно виходять катіони (+ q).

Позитивні іони починають рухатися під дією кулонівських сил в сторону катода, а звільнені електрони в сторону анода. Утворюється електричний потік, тобто струм. Так як енергія катіонів в газі і вирваних вже вільних електронів висока, відбуваються взаємні зіткнення новоутворених вільних носіїв зарядів (катіони і електрони) з пов’язаними в диполі атомами молекул газу. Це в свою чергу викликає подальшу ще більшу іонізацію, нова партія знову атакує залишилися диполі, що призводить до появи ще більшої партії вільних зарядів обох типів.

Цей процес росте в геометрично і називається геометричною прогресією, також називають його обвальним і ланцюговою реакцією. Чи є межа такої лавині? Перш за все він обмежений кількістю бере участь газу, який може знаходиться в деякому закритому об’ємі простору (запаяна колба). Наступна перешкода – це потужність джерела електричного поля. Крім потужності лавиноподібний іонізація може бути обмежена різницею потенціалів джерела струму.

Якщо звичайний газ, не підданий іонізації, має лише незначна кількість вільних носіїв зарядів, а джерело електричного струму має недостатній потенціал для лавиноподібно іонізації, тоді газ поводиться як звичайний діелектрик і проявляє ізолюючі властивості більше, ніж провідні. Електричний струм в газі в цьому випадку є, але він незначний.

Коли звичайний газ піддається іонізації будь-яким із способів, то його провідні властивості значно поліпшуються. У газі відбувається розряд. Цілком можливо створити такі умови, що цей розряд буде існувати стабільно, а значить ми отримаємо деякий стійкий струм в газі.

...
ПОДІЛИТИСЯ: