При постоянном напряжении различают корону униполярную (положительную или отрицательную в зависимости от знака коронирующего электрода) и биполярную, когда коронируют оба электрода. Ионизация и возбуждение нейтральных частиц газа лавинами электронов локализованы в ограниченной зоне - так называемой зоне ионизации (ЗИ). Из ЗИ во внеш. зону (ВЗ) движется поток носителей заряда, знак к-рых совпадает со знаком заряда коронирующего электрода. Образующийся объёмный заряд тормозит дальнейшее развитие процессов ионизации, ослабляя в среднем поле вблизи коронирующего электрода, что локализует ЗИ вблизи коронирующего электрода. При любом напряжении на электродах (большем, чем напряжение появления короны, и меньшем, чем напряжение пробоя) объёмный заряд ВЗ имеет такую величину и распределение, при к-рых градиент поля у поверхности коронирующего электрода остаётся практически неизменным и по величине близким к градиенту начала короны. Т. о., интенсивность коронного разряда регулируется собственным объёмным зарядом.
Воспроизводство лавин
электронных в ЗИ и стационарность коронного разряда при положит. короне обеспечиваются
фотоионизацией собственными излучениями возбуждённых атомов и молекул газа:
новый электрон образуется в результате поглощения кванта излучения в газе вблизи
условной внеш. границы ЗИ, а дальше лавина развивается по направлению к коронирующему
электроду. При отрицат. короне (движение электронных лавин от коронирующего
электрода) новый электрон освобождается в результате фотоэмиссии с поверхности
катода (см. Фотоэффект ).В разреженном воздухе, в нек-рых др. газах и
при весьма большой кривизне электродов возможны иные процессы. Особенности в
механизме воспроизводства лавин и связанная с ними разница в распределении ионов
и электронов в ЗИ определяют нек-рые внешние различия в коронных разрядах разной полярности.
Для отрицат. короны характерны: локализация ЗИ в виде отдельных, более или менее
однородно распределённых по поверхности электрода светящихся очагов; большая,
чем при положит. короне, зависимость напряжения возникновения короны от состояния
поверхности электрода; разрывность во времени процессов ионизации и ВЧ-колебания
тока (радиоизлучение с почти однородным частотным спектром до несколько МГц). Для
положит. короны на электродах весьма малого радиуса кривизны характерны однородный
светящийся чехол, тесно прилегающий к поверхности электрода, отсутствие ВЧ-колебаний
в токе и отсутствие радиоизлучения.
При уменьшении степени неоднородности поля (радиус кривизны электрода свыше неских мм), а также с повышением
напряжения коронный разряд приобретает не однородную, а стримерную (иногда факельную или
кустовую) форму. В этом случае активные процессы выносятся на значит. расстояния
от поверхности электрода (десятки см). Вместо однородного чехла положит. корона
имеет вид отдельных отшнурованных ярко светящихся каналов (стримеров), размывающихся
по концам в диффузное свечение. Возникают ВЧ-колебания тока и радиоизлучение,
часто более мощные, чем при отрицат. полярности.
Распределение напряжённости
поля в пределах 311 мало отличается (в среднем) от такового в неионизов. газе
(эл--статич. распределение). Поэтому нет оснований считать чехол короны хорошо
проводящим слоем.
Пороговая напряжённость
поля на поверхности электрода, по достижении к-рой возникает коронный разряд, зависит
от радиуса кривизны электрода, рода и плотности газа и практически не зависит
от материала электрода.
Потери энергии при коронном разряде происходят главным образом во ВЗ и лишь в малой степени в ЗИ. При постоянном напряжении и одном коронирующем электроде это - тепловые потери униполярного потока ионов, рассеивающих энергию при столкновении с частицами нейтрального газа. При двух коронирующих электродах (биполярный коронный разряд) встречные потоки ионов разных знаков частично рекомбинируют, ослабляя экранирующий эффект заряда ВЗ и усиливая интенсивность процессов в ЗИ. Коронный разряд применяется в промышленных устройствах для зарядки ионами потоков диспергированных материалов для их осаждения силами электрич. поля (электрофильтры и электросепараторы, устройства "эл--статич. окраски", нанесения защитных или декоративных покрытий и т. п.). На высоковольтных линиях передачи энергии корона на проводах вызывает потери, особо значительные при атм. осадках (до сотен кВт/км). Коронный разряд является также источником значительных радиопомех.
В. И. Попков