стримеры

СТРИМЕРЫ (англ. stream - поток), узкие светящиеся каналы ионизованного газа, возникающие в предпробойной стадии коронного или искрового разрядов в случае больших pd (р - давление, d - межэлектродное расстояние). Передняя, ярко светящаяся часть нитевидного канала называется головкой С. В зависимости от направления движения головки С. различают катодный и анодный С. Стримерная стадия пробоя газа занимает промежуточное положение между лавинной и искровой. При малых pd лавинная стадия пробоя может сразу перейти в искровую, минуя стадию С. (см. Пробой газа).

Характерным отличием С. от лавины электронной является высокая скорость распространения его головки к катоду или аноду (~ 10⁶ м/с), значительно превосходящая дрейфовую скорость электронов во внешнем электрич. поле. Скорость катодного С. при атм. давлении и d = 1 см примерно на два порядка превосходит скорость лавины. Это служит основанием для выделения С. как самостоятельной предпробойной стадии. Переход лавины в С. наблюдался Г. Ретером (Н. Raether, 1962) в спец. экспериментах с камерой Вильсона. Л. Лёб (L. Loeb) и Дж. М. Мик (J.M.Meek), а также независимо от них Ретер предложили стримерную модель для объяснения высокой скорости формирования самостоятельного разряда. Высокая скорость движения головки С. объясняется действием двух факторов. Во-первых, газ перед головкой С. возбуждается резонансным излучением, что приводит к появлению свободных (затравочных) электронов в реакции ассоциативной ионизации

Схема развития катодного стримера.

(Этот канал образования затравочных электронов существенно более эффективен, чем прямая фотоионизация газа.) Во-вторых, существует сильное электрич. поле, создаваемое пространственным зарядом вблизи головки С., превосходящее ср. поле в промежутке и тем самым обеспечивающее высокую скорость ионизации на фронте распространения.

На рис. дана схема развития катодного С. После того, как головка электронной лавины достигнет анода (рис. а), в межэлектродном пространстве остаётся облако ионов. Дочерние лавины, возникающие в результате фотоионизации газа (рис. б), вливаются в облако положительного заряда. Увеличение плотности заряда приводит к развитию самораспространяющегося потока положит. заряда (рис. в, г) - стримера. Предполагается, что в момент перехода лавины в С. в нек-рой точке на оси лавины обращается в нуль результирующее поле (внешнее и поле пространственного заряда лавины),

По совр. представлениям, фронт С. представляет собой нелинейную волну ионизации, волну пространственного заряда, возникающую в свободном пространстве и аналогичную волне горения, волнам в биологически активных средах и т. п. (см. Ионизационные волны. Автоволны).

Для катодного С. большое влияние на формирование фронта оказывает выход излучения из межэлектродного промежутка.

При достижении в головке С. критич. значения поля, соответствующего началу убегания электронов (см. Убегающие электроны ),нарушается локальное равновесие между электрич. полем и распределением электронов по скоростям. Этот факт значительно усложняет модель С.

Лит.: Лёб Л., Основные процессы электрических разрядов в газах, пер. с англ., М--Л.. 1950; Гетер Г., Электронные лавины и пробой в газах, пер. с англ., М., 1968; Лозанский Э. Д., Фирсов О. Б., Теория искры, М.,1975; Свирежев Ю. М., Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии, М., 1987; Лагарьков А. М., Руткевич И. М., Волны электрического пробоя в ограниченной плазме, М., 1989. Э. И. Асиновский.

   <<      Предметный указатель      >>