О процессах зарядки стенки разрядной трубки при внешнем освещении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведены экспериментальные исследования пробоя и зажигания разряда в разрядных трубках диаметром порядка 1 см и длиной 80 см в инертных газах (неон, аргон, криптон, ксенон) при давлении порядка 1 Торр. Трубка освещалась излучением постоянных или импульсных источников света видимого диапазона спектра. К аноду трубки прикладывалось линейно-растущее напряжение с малой крутизной фронта (около 50 В/с). В предыдущих работах авторов было установлено, что в этих условиях внешнее освещение может в несколько раз увеличивать напряжение пробоя. Этот эффект объяснялся появлением заряда на стенке трубки в результате фотодесорбции электронов с ее внутренней поверхности. В данной работе установлено, что процесс зарядки стенки начинается только когда потенциал анода приближается к потенциалу пробоя, измеренному в отсутствие освещения. Кроме того, обнаружено, что в процессе роста напряжения на аноде и зарядки стенки потенциал анода отличается от пробивного потенциала на постоянную и небольшую величину (меньше 200 В).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Мещанов

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: y.ionikh@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ю. З. Ионих

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: y.ionikh@spbu.ru
Россия, St. Petersburg

Список литературы

  1. Ионих Ю.З. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 928.
  2. Meshchanov A.V., Shishpanov A.I, Bazhin P.S., Ionikh Y.Z. // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31.114010.
  3. Мещанов А. В., Дьячков С. А., Ионих Ю. З. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 924.
  4. Meshchanov A.V., Shishpanov A.I., Ionikh Y.Z. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2024. V. 57. 015204.
  5. Недоспасов А. В., Новик А. Е. // ЖТФ. 1960. Т. 30. С. 1329.
  6. Калинин С.А., Капитонова М.А., Матвеев Р.М. и др. // Физика плазмы. 2018. T. 44. C. 870.
  7. Мещанов А.В., Ионих Ю.З., Акишев Ю.С. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 1043
  8. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившейся ток. М.: Наука, 1971.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость потенциала пробоя от скорости роста анодного напряжения в темноте (1) и при освещении трубки люминесцентными лампами (2) [3].

Скачать (59KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пример эпюры анодного напряжения (для наглядности промежуток DE FG растянут).

Скачать (56KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Осциллограммы анодного напряжения при подаче на анод последовательности двух импульсов с линейно растущим фронтом крутизной 43.5 В/с и 7.2∙10 5 В/с и при освещении люминесцентными лампами. Значение t = 0 отвечает моменту пробоя.

Скачать (163KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость напряжения пробоя от потенциала анода в различных газах. На рис. 4а приведены также значения поверхностного заряда стенки, на рис. 4в RP – пробой прямоугольным импульсом. Скорость роста анодного напряжения dU 1 / dt = 37–48 В/с, освещение люминесцентными лампами.

Скачать (264KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость пробивного напряжения от длительности светового импульса. Передний фронт импульса совпадает с моментом начала роста анодного напряжения. На врезке – зависимость анодного напряжения от времени. Источник освещения – диодный лазер.

Скачать (54KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость напряжения пробоя от длительности задержки переднего фронта светового импульса относительно начала роста анодного напряжения. Импульс заканчивается позднее пробоя и зажигания разряда. На врезке показана зависимость анодного напряжения от времени. Освещение светодиодом

Скачать (55KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Временнáя зависимость потенциала анода при наличии начального скачка.

Скачать (55KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Временнáя зависимость потенциала анода при наличии начального скачка в укрупненном масштабе.

Скачать (135KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Эпюры анодного потенциала и (предположительно) потенциала стенки.

Скачать (37KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Сигналы емкостного зонда при регистрации волны ионизации, инициированной приложенным к катоду импульсом отрицательной полярности амплитудой –1.5 кВ. Потенциал анода равен 0 (а) и +3.5 кВ (б). Цифры у кривых – расстояние от катода в сантиметрах.

Скачать (175KB)
Метаданные
12. Рис. 11. xt -диаграммы волны ионизации, инициированной приложенным к катоду импульсом отрицательной полярности амплитудой –1.5 кВ, при различных значениях потенциала анода (указаны цифрами у кривых).

Скачать (119KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024