Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 92 стр.

UptoLike

Составители: 

92
( )
I I
e
e
a к
d
d
=
α
α
γ1 1
(5.4)
Следует подчеркнуть, что I
к
- это лишь электронная доля катодного тока,
вызванная внешними факторами. Входящий в уравнение коэффициент объём-
ной ионизации α зависит от напряжённости электрического поля и средней
длины свободного пробега электрона. Характер этой зависимости был установ-
лен Таунсендом:
α
P
Ae
B
EP
=
/
(5.5)
А и В - постоянные, зависящие от рода газа:
А = I/λе
0
; В = U
i
/λе
0
где λе
0
-длина свободного пробега электрона в данном газе;
U
i
-потенциал ионизации газа.
На практике обычно пользуются коэффициентами А и В, найденными экс-
периментальным путём. Коэффициент вторичной эмиссии γ определяется энер-
гией бомбардирующих катод положительных ионов, которая увеличивается с
увеличением напряжённости поля и уменьшением давления. Поэтому можно
записать:
γ = f(Е/Р) (5.6)
5.3. Условие развития самостоятельного разряда
Пробой разрядного промежутка
Проанализируем подробнее выражение (5.4.)
( )
I I
e
e
a к
d
d
=
α
α
γ1 1
Обычно γ - величина малая и произведение γ⋅(exp(α⋅d)-1) меньше единицы.
При этом уменьшение тока с катода под действием посторонних факторов
будет приводить к уменьшению анодного тока. При I
к
=0 окажется равным ну-
лю и ток на анод, что подтверждает несамостоятельность разряда.
Если при неизменном I
к
увеличивать анодный ток за счёт увеличения
exp(α⋅d) и уменьшения (1-γ⋅(exp(α⋅d)-1)) путём подбора соответствующих ус-
ловий, это будет объясняться увеличением интенсивности электронных лавин,
развивающихся между электродами.
Однако как бы ни была мала величина (1-γ⋅(exp(α⋅d)-1)), анодный ток бу-
дет иметь место только при наличии эмиссионного тока под действием внеш-
них факторов, т.е. разряд будет оставаться несамостоятельным. Предположим,
что в результате увеличения exp(α⋅d) член знаменателя γ⋅(exp(α⋅d)-1) станет
равным единице, а весь знаменатель равным нулю. Формально это означает,
что при I
к
=0 в правой части уравнения имеется неопределённость. При этих ус-
                           e α⋅d
     Ia = Iк ⋅                                                      (5.4)
                           (
                 1 − γ ⋅ e α ⋅d − 1    )
     Следует подчеркнуть, что Iк - это лишь электронная доля катодного тока,
вызванная внешними факторами. Входящий в уравнение коэффициент объём-
ной ионизации α зависит от напряжённости электрического поля и средней
длины свободного пробега электрона. Характер этой зависимости был установ-
лен Таунсендом:
                  B
     α         −
        = A ⋅ e /P
                 E                                                  (5.5)
      P
     А и В - постоянные, зависящие от рода газа:
     А = I/λе0 ; В = Ui/λе0
где λе0-длина свободного пробега электрона в данном газе;
     Ui-потенциал ионизации газа.
     На практике обычно пользуются коэффициентами А и В, найденными экс-
периментальным путём. Коэффициент вторичной эмиссии γ определяется энер-
гией бомбардирующих катод положительных ионов, которая увеличивается с
увеличением напряжённости поля и уменьшением давления. Поэтому можно
записать:
     γ = f(Е/Р)                                                     (5.6)

                 5.3. Условие развития самостоятельного разряда
                          Пробой разрядного промежутка

    Проанализируем подробнее выражение (5.4.)
                     e α⋅d
    Ia = Iк ⋅
                       (
              1 − γ ⋅ e α ⋅d − 1   )
     Обычно γ - величина малая и произведение γ⋅(exp(α⋅d)-1) меньше единицы.
     При этом уменьшение тока с катода под действием посторонних факторов
будет приводить к уменьшению анодного тока. При Iк=0 окажется равным ну-
лю и ток на анод, что подтверждает несамостоятельность разряда.
     Если при неизменном Iк увеличивать анодный ток за счёт увеличения
exp(α⋅d) и уменьшения (1-γ⋅(exp(α⋅d)-1)) путём подбора соответствующих ус-
ловий, это будет объясняться увеличением интенсивности электронных лавин,
развивающихся между электродами.
     Однако как бы ни была мала величина (1-γ⋅(exp(α⋅d)-1)), анодный ток бу-
дет иметь место только при наличии эмиссионного тока под действием внеш-
них факторов, т.е. разряд будет оставаться несамостоятельным. Предположим,
что в результате увеличения exp(α⋅d) член знаменателя γ⋅(exp(α⋅d)-1) станет
равным единице, а весь знаменатель равным нулю. Формально это означает,
что при Iк=0 в правой части уравнения имеется неопределённость. При этих ус-

                                           92