Низковольтная дуга - несамостоят. дуговой
разряд с термоэмисспонным катодом, горящий при напряженииU,
меньшем не только потенциала ионизации, но и наинизшего потенциала возбуждения
газа U1. Низковольтная дуга обычно горит при малых давлении
р и
межэлектродном расстоянии d (pd < 10 тор х см). Плазма Н. д.,
как правило, ионизована слабо. Распределение потенциала
и концентрации плазмы п (х)в низковольтной дуге немонотонные с максимумами в
прикатодной области плазмы. Положит, столб в разряде практически отсутствует.
Квазинейтральная плазма низковольтной дуги отделена от электродов прикатодным
и прианодным
падениями напряжения в приэлектродных ленгмюровских слоях Lк.
и La (рис.). При большой электронной эмиссии с катода
и сравнительно малой концентрации плазмы в прикатодной области в ленгмюровс-ком
слое у катода возникает минимум потенциала - т. н. вupmуальный катод, ограничивающий
эмиссию с катода до величины порядка хаотического электронного тока в прикатодной
плазме.
Распределение потенциала и концентрации
плазмы в межэлектродном промежутке низковольтной дуги.
Направленный ток в плазме низковольтной дуги переносится
в осн. электронами и имеет две направленные навстречу друг другу полевую
и диффузионную составляющие. Ионизация атомов, как правило, ступенчатая
и осуществляется в осн. высокоэнергичными электронами плазмы из "хвоста"
максвелловского распределения и отчасти электронами катодной эмиссии, ускоренными
на прикатодном падении.
Известны т. н. кнудсеновские Н. д., горящие
при весьма малых pd, когда длина свободного пробега электронов катодной
эмиссии превышает зазор d. Ионизация в кнудсеновских низковольтных
дуг также осуществляется в осн. тепловыми электронами, ускоряемыми обычно в коллективных
процессах, в частности в электрич. полях ленгмюровских колебаний, возбуждаемых
за счёт плазменно-пучкового взаимодействия (см. Плазменно-пучковый разряд ).Наиб.
изучены низковольтные дуги в парах щелочных металлов и в инертных газах.
Н. д. используются в термоэмиссионных
преобразователях тепловой энергии в электрическую и в термоэмиссионных
ключевых элементах. Иногда типичные для низковольтной дуги распределения потенциала
и плотности плазмы, характеризующиеся максимумами в прикатодной квазинейтральной
плазме, образуются у катода самостоят. дугового разряда. Эту область, расположенную
между катодом и положит. столбом разряда, часто наз. пространством
низковольтной дуги.
Литература по явлению низковольтной дуге
Грановский В. Л., Электрический ток в газе, М., 1971;
Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма, под ред. Б. Я. Мойжеса, Г. Е. Пикуса, М., 1973;
Бакшт Ф. Г., Юрьев В. Г., Низковольтная дуга с накалённым катодом в парах цезия. Обзор, "ЖТФ", 1976, т. 46, с. 905;
Математическое моделирование процессов в низковольтном плазменно-пучковом разряде, М., 1990.
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса? (Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды. Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
и концентрации плазмы п (х)в низковольтной дуге немонотонные с максимумами в
прикатодной области плазмы. Положит, столб в разряде практически отсутствует.
Квазинейтральная плазма низковольтной дуги отделена от электродов прикатодным
и прианодным
падениями напряжения в приэлектродных ленгмюровских слоях Lк.
и La (рис.). При большой электронной эмиссии с катода
и сравнительно малой концентрации плазмы в прикатодной области в ленгмюровс-ком
слое у катода возникает минимум потенциала - т. н. вupmуальный катод, ограничивающий
эмиссию с катода до величины порядка хаотического электронного тока в прикатодной
плазме.
