Процесс электрического разряда в газах и парах металлов.

Ответ:Рассмотрим газовый промежуток, заключенный между двумя

электродами, к которым подведено напряжение. В объеме любого газа всегда существуют свободные электроны, которые появляются под воздействием внешнего ионизатора (солнечная радиация, космические лучи). Внешним ионизатором является и нить накала, вокруг которой

под действием термоэлектронной эмиссии появляются свободные электроны. При достаточном напряжении между электродами электроны начинают двигаться к аноду, совершая при этом на своем пути ударную ионизацию, т.е. будут выбивать из атомов или молекул газа еще свободные электроны. В результате возникает лавина электронов и между электродами появляется электрический ток. Образовавшиеся в результате ударной ионизации положительно

заряженные ионы перемещаются к катоду, где нейтрализуются. Скорость перемещения ионов значительно меньше, чем электронов, поскольку массы их несоизмеримы. Не успевшие нейтрализоваться ионы образуют положительные объемные заряды, которые складываясь

с электрическим полем внешнего источника увеличивают напряженность поля вблизи катода. Кинетическая энергия ионов в этом промежутке возрастает и при некотором напряжении источника становится достаточной для совершения работы по выбиванию из поверхности катода новых (вторичных) электронов. С появлением вторичных электронов в газовом промежутке возникает самостоятельный разряд, т.е. разряд независящий от внешнего ионизатора. Число лавин будет непрерывно возрастать и газ в промежутке перейдет в состояние плазмы, характеризующейся большой плотностью зарядов обоих знаков. Усиленная бомбардировка катода ионами разогревает катод, возникает термоэлектронная эмиссия, что приводит к еще большему увеличению вторичных электронов. В зависимости от мощности источника и давления газа могут образовываться различные формы разрядов – тлеющий и дуговой. Тлеющий разряд характеризуется не большими токами до 10 мА и значительным падением напряжения в газовом промежутке. С переходом тлеющего разряда в дуговой резко падает напряжение на газовом промежутке до 10 В, а ток может возрасти до значения, равного току короткого замыкания источника, если его не ограничить балластным сопротивлением. Как тлеющий, так и дуговой разряды сопровождаются излучениями и используются в газоразрядных источниках света. Область тлеющего разряда применяется в высоковольтных газосветных трубках для рекламного освещения, а область дугового разряда – в разрядных источниках света.