Самостоятельный электрический разряд

Самостоятельный электрический зарядОпыт показывает, что если постепенно повышать напряжение между двумя электродами в газе, то можно достигнуть некоторого его значения, зависящего от природы га­за и давления, при котором в газе возникает электрический ток и без воздействия внешних ионизаторов. Явление прохождения через газ электрического тока, не зависящего от внешних ионизаторов, называет­ся самостоятельным разрядом в газе.

Основной механизм ионизации газа при самостоятельном электриче­ском разряде — ионизация атомов и молекул ударами электронов.

Развитие самостоятельного элект­рического разряда в газе протекает следующим образом. Как только в газе появляется свободный электрон, он под действием электрического по­ля ускоряется, его кинетическая энергия возрастает, и если выполня­ется условие, то он при соу­дарении с молекулой ионизует ее.

Первичный электрон и вторичный, возникший в результате ударной поляризации, вновь ускоряются под действием электрического поля, и каждый из них при следующих соу­дарениях освобождает еще по одно­му электрону и т. д. Число свобод­ных электронов нарастает лавино­образно до тех пор, пока они не достигнут анода.

Положительные ионы, возникаю­щие в газе, движутся под действи­ем электрического поля от анода к катоду. При ударах положительных ионов о катод, а также под дейст­вием излучения, возникающего при развитии разряда, с катода могут освобождаться новые электроны. Они разгоняются электрическим по­лем и создают новые электронно-ионные лавины, и этот процесс мо­жет продолжаться непрерывно.

Концентрация ионов в плазме по мере развития разряда увеличивает­ся, и сила тока в цепи при нали­чии самостоятельного разряда обыч­но ограничивается лишь внутренним сопротивлением источника тока и электрическим сопротивлением дру­гих элементов цепи.