69273 instrukcja

r»12    3. l^łrąd elektryczny w gazach

ccj się z kilku obszarów różniących się wyraźnie co do wyglądu i właściwości.

6. Prawo Pascjicnn. Niech napięcie zapłonu wyładowania samodzielnego dla przypadku elektrod płaskich odległych o d wynosi U_:. Ponieważ zwykle y < 1, zatem wzór (26.25) można zapisać w postaci

(26.29)

i-hy-yc”'¹ « 1 — y e^cd = o.

Podstawiając tu

otrzymamy

• (26.30)

Vj wzoru (26.30) wynika, że dla danego gazu napięcie zapłonu wyładowania samodzielnego jest funkcją iloczynu pd, a nic osobnp funkcją ]> i (l. Łatwo można dostrzec, że w przypadku y = const (przewaga wyrywania potencjałowego) U_t będzie również zalo-żalo od iloczynu pd. Prawo to otrzymał doświadczalnie Paschcn jeszcze przed pojawieniem się teorii Townsenda. Prawo Paschcna jest dobrze spełnione dla wszystkich gazów w przedziale od dziesiąty cli części Tr do kilku atmosfer i dla d od 1 mm do kilku centymetrów. Krzywe zależności U_£ od pd dla kilku czystych gazów pokazano na rys. 203.

Jak widać, na wszystkich krzywych występuje minimum U_t odpowiadające pewnej wartości (pd)_m[a. Nietrudno jest wyjaśnić występowanie minimalnej wartości TJ_t. Jeżeli iloczyn pd zmienia się wskutek zmian p, to jak to już wykazano przy tłumaczeniu efektu Stolctowa, zostanie osiągnięte maksimum liczby aktów jonizacji, odpowiadająco maksimum a przy pewnym średnim ciśnieniu. Przy tym samym ciśnieniu będzie osiągane także minimum (/.. Jeżeli zaś zmniejsza się. d przy p — const, to z jednej strony będzie się zwiększało 72 = Ufd, co powodujo wzrost a i zmniejszenie się U_c, a z drugiej strony będzie się zmniejszała przestrzeń, w której rozwija się lawina elektronowa — okoliczność sprzyjająca zwiększeniu U_e. Obecność dwu przeciwdziałających czynników prowadzi znów do tego, że optymalne (w sensie obniżenia U_c) warunki będą istniały przy pewnej średniej wartości pd.

Napięcie zapłonu wyładowania samodzielnego U_e ma dużo znaczenie dla pracy przyrządów jonowych. W większości przypad-ków pożądane jest obniżenie U_S) jednak możliwe są przypadki, gdzio pożądane jest zapobieganie zapłonu wyładowania. Dlatego wykonano wiele prac nad badaniem wpływu materiału katody, i domieszek w gazie napełniającym na wartość U_e.

Współczynnik y wchodzący do warunku zapłonu wyładowania (2G.25) zwiększa się także wraz z obniżeniem pracy wyjścia i dlatego im mniejsza jest praca wyjścia, tym mniejsze jest E i U_e, przy którym zachodzi zapłon. Fakt ten wykorzystuje się w praktyce przy wykonywaniu katod w przyrządach przeznaczonych na niskie napięcie zapłonu.

Domieszki do podstawowego napełniającego gazu mogą działać zarówno w stronę obniżenia, jak i w stronę zwiększenia U_e. Napięcie zapłonu można obniżyć znacznie, jeżeli do podstawowego gazu doda się pewną ilość takiego gazu, którego energia jonizacji eUj jest mniejsza niż energia mctatrwalych atomów cU_llX0l gazu podstawowego. Wtedy przy napięciach niedostatecznych dla jonizacji gazu, lecz już dostatecznych dla pojawienia się jego mctatrwalych atomów, atomy te przy zderzeniach z atomami domieszek będą. powodowały jonizację domieszek i potencjał zapłonu obniży się. Jako przykład może służyć obniżenie U_z argonu przy dodaniu do niego par rtęci lub neonu przy dodaniu do niego argonu (por. rys. 203).

Obniżenie U_e może być osiągnięte za pomocą oddziaływań zewnętrznych, sprzyjających emisji elektronowej z katody lub wytwarzających w gazie obfitą jonizację: przy podgrzewaniu katody, oświetlaniu jej światłem krótkofalowym lub pod wpływem promieniowania radioaktywnego. Zjawisko to jest szczególnie dobrzo widoczne przy-niskich ciśnieniach. Na przykład Kapców

33

Elektronika