Стримерная теория электрического пробоя газов

Разветвленные светящиеся каналы стримера удлиняются и в конце концов перекрывают, замыкают собой промежуток между электродами — образуется непрерывные проводящие нити (искры) и искровые каналы. Образование искрового канала сопровождается увеличением тока в нем, резким повышением давления, возникновением ударной волны на границе канала, что слышатся нами как треск искр (гром и молния в миниатюре).

Ярче всего светится головка стримера, находящаяся в передней части нити канала. В зависимости от характера газообразной среды между электродами, направление движения головки стримера может быть одним из двух, так различают анодный и катодный стримеры.

Вообще стример — это такая стадия пробоя, которая находится между искрой и лавиной. Если же расстояние между электродами мало, а давление газообразной среды между ними низко, то лавинная стадия минует стримерную и переходит сразу в искровую.

В отличие от электронной лавины, стример характеризуется высокой скоростью (порядка 0,3% скорости света) распространения головки стримера к аноду или катоду, которая многократно выше скорости дрейфа электронов просто во внешнем электрическом поле.

При атмосферном давлении и при расстоянии между электродами в 1 см, скорость распространения головки катодного стримера оказывается в 100 раз выше скорости электронной лавины. По этой причине стример рассматривается как отдельная предпробойная стадия электрического разряда в газе.

Хейнц Раетнер, экспериментируя в 1962 году с камерой Вильсона, наблюдал переход лавины в стример. Леонард Лёб и Джон Мик (так же как и Раетнер независимо от них) предложили стримерную модель, которая объяснила, почему самостоятельный разряд формируется со столь высокой скоростью.

Дело в том, что к высокой скорости движения головки стримера приводят два фактора. Первый фактор — газ перед головкой возбуждается резонансным излучением, что ведет к появлению так называемых затравочных свободных электронов в ходе реакции ассоциативной ионизации.

Затравочные электроны образуются по ходу канала более эффективно чем это происходило бы при прямой фотоионизации. Второй фактор — напряженность электрического поля пространственного заряда около головки стримера превосходит по средней напряженности электрическое поле в промежутке, таким образом достигается высокая скорость ионизации по ходу распространения фронта стримера.

На вышеприведенном рисунке изображена схема формирования катодного стримера. Когда головка лавины электронов достигла анода, в межэлектродном пространстве за ней еще остался хвост в виде облака ионов. Здесь из-за фотоионизации газа возникают дочерние лавины, которые к этому облаку положительных ионов присоединяются. Заряд все более уплотняется, и таким образом получается самораспространяющийся поток положительного заряда — непосредственно стример.

Теоретически в той точке пространства между электродами, где лавина переходит в стример, в определенный момент имеет место точка, где суммарное электрическое поле (электрическое поле создаваемое электродами и поле пространственного заряда головки стримера) обращается в ноль. Предполагается, что эта точка лежит на оси лавины. Вообще, фронт стримера — это нелинейная волна ионизации, волна пространственного заряда, которая возникает в свободном пространстве подобно волне горения.

Существенное значение для формирования фронта катодного стримера имеет выход излучения за пределы промежутка между электродами. В момент, когда в головке стримера величина напряженности электрического поля достигает критического значения, которое соответствует началу убегания электронов, происходит нарушение локального равновесия между электрическим полем и распределением электронов по скоростям, что вообще-то сильно усложняет стримерную модель электрического пробоя газа.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник

стримеры

Характерным отличием С. от лавины электронной является высокая скорость распространения его головки к катоду или аноду (

10 6 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.

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.

Источник

СТРИМЕРЫ

Характерным отличием С. от лавины электронной является высокаяскорость распространения его головки к катоду или аноду (

10 6 м/с), значительно превосходящая дрейфовую скорость электронов во внешнемэлектрич. поле. Скорость катодного С. при атм. давлении и d =1см примерно на два порядка превосходит скорость лавины. Это служит основаниемдля выделения С. как самостоятельной предпробойной стадии. Переход лавиныв С. наблюдался Г. Ретером (Н. Raether, 1962) в спец. экспериментах с камеройВильсона. Л. Лёб (L. Loeb) и Дж. М. Мик (J.M.Meek), а также независимоот них Ретер предложили стримерную модель для объяснения высокой скоростиформирования самостоятельного разряда. Высокая скорость движения головкиС. объясняется действием двух факторов. Во-первых, газ перед головкой С.

Полезное

Смотреть что такое «СТРИМЕРЫ» в других словарях:

СТРИМЕРЫ — (англ. ед. ч. streamer), узкие светящиеся разветвленные каналы, образующиеся в предпробойных стадиях искровых и коронных разрядов, напр. молнии … Большой Энциклопедический словарь

Стримеры — (англ., единственное число streamer, от stream течь, проноситься) узкие светящиеся каналы, образующиеся внутри газа в электрическом поле при давлениях, близких к атмосферному и более высоких, в стадии, предшествующей пробою электрическому … Большая советская энциклопедия

стримеры — (англ., ед. ч. streamer, от stream течь, проноситься), узкие светящиеся разветвлённые каналы, образующиеся в предпробойных стадиях искровых и коронных разрядов, например молнии. * * * СТРИМЕРЫ СТРИМЕРЫ (англ., ед. ч. streamer), узкие светящиеся… … Энциклопедический словарь

СТРИМЕРЫ — (англ., ед. ч. streamer, от stream течь, проноситься), узкие светящиеся разветвлённые каналы, образующиеся в предпробойных стадиях искровых и коронных разрядов, напр. молнии … Естествознание. Энциклопедический словарь

Стримеры — … Википедия

Стример — Современный стример стандарта LTO и картридж к нему У этого термина существуют и другие значения, см. Стример (значения). Стример[1] … Википедия

ИСКРОВОЙ РАЗРЯД — (искра), неустановившийся электрич. разряд, возникающий в том случае, когда непосредственно после пробоя разрядного промежутка напряжение на нём падает в течение очень короткого времени (от неск. долей мкс до сотен мкс) ниже величины напряжения… … Физическая энциклопедия

Молния — I Молния гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим её Громом. Электрическая природа М. была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее… … Большая советская энциклопедия

Молния — I Молния гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим её Громом. Электрическая природа М. была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее… … Большая советская энциклопедия

Источник

Стримеры

Характерным отличием С. от лавины электронной является высокая скорость распространения его головки к катоду или аноду (

10 6 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.

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.

Литература по стримерам

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Источник

Стримеры

Смотреть что такое «Стримеры» в других словарях:

СТРИМЕРЫ — (англ., ед. ч. streamer, от stream течь, проноситься), узкие светящиеся каналы, образующиеся в газе, находящемся в сильном электрич. поле при давлениях, близких к атмосферному, в стадии, предшествующей электрич. пробою. Газ в этих каналах… … Физическая энциклопедия

СТРИМЕРЫ — (англ. ед. ч. streamer), узкие светящиеся разветвленные каналы, образующиеся в предпробойных стадиях искровых и коронных разрядов, напр. молнии … Большой Энциклопедический словарь

стримеры — (англ., ед. ч. streamer, от stream течь, проноситься), узкие светящиеся разветвлённые каналы, образующиеся в предпробойных стадиях искровых и коронных разрядов, например молнии. * * * СТРИМЕРЫ СТРИМЕРЫ (англ., ед. ч. streamer), узкие светящиеся… … Энциклопедический словарь

СТРИМЕРЫ — (англ., ед. ч. streamer, от stream течь, проноситься), узкие светящиеся разветвлённые каналы, образующиеся в предпробойных стадиях искровых и коронных разрядов, напр. молнии … Естествознание. Энциклопедический словарь

Стримеры — … Википедия

Стример — Современный стример стандарта LTO и картридж к нему У этого термина существуют и другие значения, см. Стример (значения). Стример[1] … Википедия

ИСКРОВОЙ РАЗРЯД — (искра), неустановившийся электрич. разряд, возникающий в том случае, когда непосредственно после пробоя разрядного промежутка напряжение на нём падает в течение очень короткого времени (от неск. долей мкс до сотен мкс) ниже величины напряжения… … Физическая энциклопедия

Молния — I Молния гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим её Громом. Электрическая природа М. была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее… … Большая советская энциклопедия

Молния — I Молния гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим её Громом. Электрическая природа М. была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее… … Большая советская энциклопедия

Источник