7646488425

- w polu jednostajnym są to wyłącznie wyładowania zupełne (przeskok iskry krótkiej lub długiej),

w polu niejednostajnym przeskok iskry (wyładowanie zupełne) jest poprzedzony wyładowaniami niezupełnymi typu ulotowego.

Przeskok według opisanego wyżej mechanizmu Townsenda występuje jedynie dla niewielkich odstępów międzyelektrodowych - w powietrzu przy ciśnieniu atmosferycznym do ok. 1 cm. Przy większych odległościach elektrod zaobserwowany czas rozwoju wyładowania jest znacznie krótszy, niż wynikałoby to z mechanizmu Townsenda wymagającego dojścia powolnych jonów dodatnich do katody. Ponadto nie zauważono wyraźnej zależności między napięciem przeskoku a rodzajem materiału elektrod wpływającym na współczynnik y.

L.B. Leeb i J.M. Meek podali teorię rozwoju wyładowania w oparciu o mechanizm kanałowy. Teoria ta zajmuje się analizą zjawisk prowadzących do wyładowania zupełnego przy odstępach międzyelektrodowych dłuższych niż analizowane w mechanizmie Tawnsenda. Droga iskry nie jest linią prostą, lecz łamaną, a odcinki linii łamanej nie zawsze idą w kierunku pola elektrycznego. Według tej teorii zjawiskiem decydującym o wyładowaniu jest jonizacja przestrzenna gazu bez udziału emisji elektronów z katody. Proces zaczyna się od pierwszego elektronu i lawiny elektronowej podobnie jak w mechanizmie Townsenda. Ładunki tworzące lawinę wzmacniają pole elektryczne przed i za lawiną - rys. 2.2. Szczególnie wzmocnienie pola na czole lawiny wzmaga prędkość skierowaną elektronów, które oprócz zderzeń jonizacyjnych powodują pobudzenie cząsteczek i atomów gazu. Przy powrocie pobudzonych cząsteczek do niższych stanów energetycznych wysyłane jest promieniowanie nadfioletowe. Fotony tego promieniowania mogą wywoływać fotoemisję z katody i fotojonizację gazu. Powstające w ten sposób elektrony poza lawiną pierwotną mogą być źródłem nowych lawin - rys. 2.3. Lawiny te nazywane wtórnymi najłatwiej pojawiają się w obszarze pola wzmocnionego przez lawinę główną.

Rys. 2.3. Mechanizm powstawania lawin wtórnych pod wpływem lawiny pierwotnej

Przejście nowych lawin przez obszar dodatniego ładunku przestrzennego poprzednich lawin powoduje rozgrzanie cząsteczek gazu, jonizację cieplną i prowadzi do powstania kanału plazmowego o własnościach przewodzących. Kanał plazmowy tworzy w polu elektrycznym jakby igłę przewodzącą, która powoduje bardzo silne wzmocnienie pola elektrycznego przed obu jej końcami. Dalszy rozwój wyładowania odbywa się przy współudziale zjawisk podobnych jak w obecności lawiny, ale z o wiele większą intensywnością. Prędkość posuwania się lawiny elektronowej wynosi ok. 10⁷ cm/s, a kanału - ok. 10⁸ cm/s. Przyczyną tak znacznej prędkości wyładowania kanałowego jest powstawanie lawin wtórnych na drodze rozwijającego się kanału. Lawiny te dają początek kolejnym fragmentom kanału i kanał główny łącząc je, jak gdyby przeskakuje uzyskując większą prędkość wypadkową.

2.1.3. Rozwój wyładowań w polu niejednostajnym

Pole niejednostajne charakteryzuje się znacznymi zmianami natężenia pola w przestrzeni międzyelektrodowej. Typowym przykładem pola niejednostajnego jest układ ostrze-płyta. Natężenie pola w pobliżu ostrza wielokrotnie przekracza średnie natężenie panujące w układzie. Przy pewnym napięciu wartość natężenia pola przy ostrzu jest wystarczająca do zapoczątkowania

3