Влияние диаметра плоских электродов на зажигание и горение разряда постоянного тока

Abstract

В данной работе было исследовано влияние диаметра электродов (55 мм, 25 мм, 12 мм, 5 мм, 2,4 мм и 0,8 мм) на зажигание разряда в азоте и его режимы горения при расстоянии между электродами 25 мм. Получено, что уменьшение диаметра электродов привело при больших давлениях газа к зажиганию разряда при меньших напряжениях, чем для больших электродов, а в диапазоне низких давлений - к смещению кривых зажигания в область более высоких пробойных напряжений. Обнаружено, что все измеренные нами кривые зажигания пересекаются при давлении азота p » 0,9 Торр, близком к точке перегиба на кривых зажигания для больших электродов. Слева от точки перегиба искажение однородного распределения электрического поля между электродами небольшого диаметра затрудняет процесс ионизационного размножения в разрядном промежутке, и пробойное напряжение возрастает, а справа от точки перегиба в результате перераспределения электрического поля облегчаются условия для пробоя газа. Показано, что расширяющееся разрядное пятно быстро покрывает всю поверхность небольших электродов, поэтому нормальный режим может наблюдаться во всё более узком диапазоне разрядных токов, а уменьшение диаметра электродов снижает скорость роста разрядного тока с повышением напряжения. Отношение нормальной плотности тока к квадрату давления газа при различных диаметрах электродов и разрядных токах было определено из изломов на вольт-амперных характеристиках разряда и примерно равно (J/p2)n » 0,233 мА/(см·Торр)2, что хорошо согласуется с результатами других авторов.

Keywords

• тлеющий разряд постоянного тока
• диаметр электродов
• зажигание разряда
• нормальный режим