низковольтная дуга

НИЗКОВОЛЬТНАЯ ДУГА - несамостоят. дуговой разряд с термоэмисспонным катодом, горящий при напряжении U, меньшем не только потенциала ионизации, но и наинизшего потенциала возбуждения газа U₁. Н. д. 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 Н. д. немонотонные с максимумами в прикатодной области плазмы. Положит, столб в разряде практически отсутствует. Квазинейтральная плазма Н. д. отделена от электродов прикатодным и прианодным падениями напряжения в приэлектродных ленгмюровских слоях L_к. и L_a (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 Н. д. 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 Н. д. 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 Н. д. 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 Н. д. 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 Н. д.

Лит.: 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.

Ф. Г. Бакшт, В. Г. Юрьев.

   <<      Предметный указатель      >>