Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 102 стр.

      Таким образом, напряжение горения дугового разряда складывается из
∆Uк, падения напряжения в столбе и анодного падения потенциала , и в общем
значительно меньше, чем в тлеющем разряде.
      Кроме термоэлектронной эмиссии в дуговых разрядах наблюдается элек-
тростатическая эмиссия. Образованию сильного электрического поля около ка-
тода способствует интенсивное испарение материала катода, создающее непо-
средственно около него высокое давление пара. При этом средняя длина пробе-
га электронов, а следовательно, и протяжённость участка катодного падения
потенциала уменьшается до величин порядка 10-7 м, что при значениях ∆Uк по-
рядка 10-20 вольт даёт среднюю напряжённость поля в катодном участке около
108 В/м. Это подтверждается тем, что при ртутном дуговом разряде светящееся
катодное пятно представляет собой не свечение поверхности ртути, а свечение
газа над поверхностью ртути. Температура ртути непосредственно под пятном
не превышает 200 °C.
      Термоэлектронная эмиссия не может создать ток значительной величины,
т.к. напряжённость поля вблизи катода составляет порядка 106 В/м. Естествен-
но предположить, что высокая плотность тока в разряде получается за счёт
электростатической эмиссии. Вероятно также играет роль термическая иониза-
ция газа в объёме и эмиссия с катода ударами положительных ионов.
      Вольт-амперная характеристика дуги является падающей. Обычно связь
между током и напряжением в дуге выражается эмпирической формулой Айр-
тона:
                       c+ d⋅L
      U= a + b⋅L+                                                        (5.19)
                          I
      где U - напряжение между электродами;
      I - сила тока;
      L - длина дуги;
      a, b, c и d - постоянные величины, зависящие от давления газа и от условий
охлаждения электродов, а следовательно от размеров и формы электродов.
      Перепишем формулу в следующем виде:
                c          d
      U = a + + L⋅b +                                                  (5.20)
                I          I
      Члены, содержащие множитель L, соответствуют падению потенциала в
положительном столбе; первые два члена характеризуют сумму катодного и
анодного падений Uк+Ua. Динамическая характеристика дугового разряда
сильно отличается от статических. На вид динамической характеристики ока-
зывают влияния условия, определяющие режим дуги: расстояние между элек-
тродами, величина внешнего сопротивления, самоиндукция, ёмкость внешней
цепи, частота переменного тока и т.д. К дуговым разрядам следует отнести
процессы, происходящие в ртутных выпрямителях. Такая дуга, образованная в
парах тех веществ, из которых состоят электроды, при тщательном удалении
других газов из разрядной трубки, носит название дуги в вакууме.

                                      102