48398 skrypt026 (2)

26

azotu 6.0 eV. dla tlenu 7,9 eV i dla helu 19,8 eV. Wartości energii wzbudzania są wyrażane w elektronowoltach. Energia jednego elektronowoIta odpowiada energii równej 1.6 X 10^_l> J . Prawdopodobieństwo osiągnięcia energii jonizacji przy zderzeniu przez ciężkie jony jest bardzo niewielkie. Podstawowe znaczenie ma natomiast zderzeniowa jonizacja elektronów, zwana jonizacją elektronową bodżezą. Ponieważ wymiary jonów i obojętnych cząsteczek są stosunkowo znaczne (r, = 10 ¹ cm), zatem prawdopodobieństwo zderzenia jest

duże. Jednak drogi swobodne i odpowiednio do nich energia kinetyczna są niewielkie. niewystarczające do osiągnięcia energii wzbudzania. Proces jonizacji elektronowej jest procesem losowym i odpowiednio do tego, zjawisko to może być opisane aparatem matematycznym właściwym dla tego typu zjaw isk. Innym rodzajem jonizacji przestrzennej jest jonizacja cieplna. Wraz ze wzrostem temperatury. wzrasta energia kinetyczna cząsteczek pow ietrza. Warunek zaistnienia jonizacji cieplnej określa wzór 2.9:

W_k=-k-T2W,    (2.9)

gdzie:

- energia kinetyczna ruchu cieplnego cząsteczek, k - stała Boltzmana, równa 1,37 X 10 “' J/K,

T - temperatura wyrażona w Kelwinach.

W temperaturze otoczenia (293" K) energia W,, wynosi 3,8 X I0”^: eV. Jonizacja cieplna może zachodzić w powietrzu dopiero w temperaturze kilku tysięcy stopni, w niższych temperaturach proces może być uruchomiony drogą jonizacji schodkowej. Podstawową wielkością fizyczną uruchamiającą proces tej jonizacji i decydującą o jego intensywności jest temperatura. Przy zjawiskach przebicia powietrza jonizacja termiczna odgrywa istotne znaczenie dopiero w końcowej fazie wyładowania.

Trzecim ważnym rodzajem jonizacji przestrzennej jest foto jonizacja. Po-tojonizacja zachodzi wówczas, kiedy powietrze jest naświetlane promieniowaniem o energii w iększej od energii jonizacji W₍ danego gu/u:

h* v > W₍    (2.10)

gdzie:

h - stała Plancka,

V - częstotliwość promieniowania.

Długość fali promieniowania jonizującego wynosi: