Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 104 стр.

кровой разряд сопровождается разрушением анода - эрозией. Этот эффект ис-
пользуется для точечной сварки и резки металлов.
     Опыты показали, что при значениях Р⋅d > 200 напряжение зажигания ис-
крового разряда отличается от рассчитанного по теории Таунсенда-Роговского.
     При изучении искрового разряда были установлены два основных расхож-
дения между теорией и практикой:
     1) Напряжение зажигания искрового разряда при атмосферных давлениях
не зависит от материала катода. В теории лавин природа катода играет важную
роль в процессе пробоя.
     2) Искра характеризуется прерывистым и нерегулярным характером, а
теория лавин пригодна только для описания стационарных процессов в одно-
родной сплошной среде.
     На основе многочисленных наблюдений над искровым разрядом в 1940
году Мик и независимо от него Ретер выдвинули новую теорию искрового раз-
ряда, которая в дальнейшем получила название стримерной.
     Стример - это область газа с высокой степенью ионизации, распростра-
няющаяся в направлении катода (положительный стример) или в направлении
анода (отрицательный стример). Стримерная теория представляет собой тео-
рию однолавинного пробоя. Согласно этой теории между электродами прохо-
дит лавина электронов. После прохождения лавины электроны попадают на
анод, а положительные ионы, имея значительно меньшие скорости, образуют
конусообразное ионизированное пространство. Плотность ионов в этом про-
странстве недостаточна для пробоя. Однако под действием фотоэлектронов
возникают дополнительные лавины. Эти лавины будут двигаться к стволу
главной лавины, если поле её пространственного заряда соизмеримо с прило-
женным напряжением. Таким образом пространственный заряд непрерывно
увеличивается и процесс развивается как самораспространяющийся стример.
Когда напряжение, приложенное к разрядному промежутку, превышает мини-
мальное пробивное значение, поле пространственного заряда, образованное ла-
виной, будет соизмеримо с величиной внешнего поля, ещё до того, как лавина
достигнет анода. В этом случае стримеры возникают в середине промежутка.
Таким образом для возникновения стримера необходимо соблюдение двух ос-
новных условий:
     1) Поле лавины и поле, созданное приложенным к электродам напряжени-
ем, должны находиться в определённом соотношении.
     2) Фронт лавины должен излучать достаточное количество фотонов для
поддержания и развития стримера.
     При большой мощности источника искровой разряд переходит в дуговой.
     К искровым разрядам относится и молния. В этом случае одним электро-
дом является облако, а другим - земля. Напряжение в молнии достигает мил-
лионов вольт, а ток - до сотни килоампер. Переносимый молнией заряд обычно
составляет 10-30 кулон, а в отдельных случаях достигает 300 кулон.


                                    104