Википедия

Тлеющий разряд: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
м откат правок 91.247.110.228 (обс.) к версии BsivkoBot
Метка: откат
иллюстрирование, дополнение, уточнение, стилевые правки
Строка 9:
 
== Получение ==
[[Файл:Glow discharge current-voltage curve ru.svg|thumb|[[Вольт-амперная характеристика]] газового разряда в неоне при давлении 1 торр между двумя плоскими электродами разнесёнными на 50 см]]
Простейшим прибором для моделирования газового разряда является запаянная стеклянная трубка, в торцы которой впаяны электроды. Трубка имеет отвод, присоединенный к вакуумному насосу. Электроды подключены к источнику постоянного тока с напряжением несколько тысяч вольт. После включения источника напряжения и пуска вакуумного насоса происходят следующие явления:
 
1. При атмосферном давлении газ внутри трубки остаётся тёмным, так как приложенного напряжения в несколько тысяч вольт недостаточно для того, чтобы пробить длинный газовый промежуток.
 
2. Когда давление газа достаточно понизится, в трубке вспыхивает светящийся дуговой разряд. Он имеет вид тонкого шнура (в воздухе — малинового цвета, в других газах — других цветов), соединяющего оба электрода. В этом состоянии газовый столб хорошо проводит ток.
 
3. При дальнейшей откачке газа светящийся шнур размывается и расширяется, и свечение заполняет почти всю трубку. Это тлеющий разряд. При давлении газа в несколько десятых миллиметра ртутного столба (сотни Папаскалей) разряд заполняет почти весь объемобъём трубки.
Свечение разряда распределено неравномерно. УВозле катода находится темное катодное пространство, у анода  — светящийся положительный столб, длина которого прямо зависит от давления.
 
== Структура ==
Различают следующие две главные части разряда: 1) несветящуюся часть, прилегающую к катоду, получившую название тёмного катодного пространства; 2) светящийся столб газа, заполняющий всю остальную часть трубки, вплоть до самого анода. Эта часть разряда носит название положительного столба. При определенномопределённом давлении положительный столб может распадаться на отдельные слои, разделённые тёмными промежутками, так называемые страты.
[[FileФайл:Страты тлеющего разряда.JPG|thumb|Страты тлеющегов разрядатлеющем разряде]]
 
== Механизм ==
Описанная форма разряда называется тлеющим разрядом. Почти весь свет исходит от его положительного столба. При этом цвет свечения зависит от рода газа. При тлеющем разряде газ хорошо проводит электричество, а значит, в газе всё время поддерживается сильная ионизация. Причинами ионизации газа в тлеющем разряде являются электронная эмиссия с катода под действием высокихвысокой температуртемпературы или сильного электрического поля, последующая ионизация молекул газа электронным ударом свободными электронами, вырванными с катода и летящими по направлению к аноду, а также вторичная электронная эмиссия электронов с катода, вызванная бомбардировкой катода положительно заряженными ионами газа.
 
== Применение ==
В настоящее время трубкиТрубки с тлеющим разрядом находят практическое применение как источник света — газоразрядные лампы. Для целей освещения часто применяются [[люминесцентные лампы]], в которых разряд происходит в парах ртути, причём вредное для зрения [[ультрафиолетовое излучение]] поглощается слоем [[Флюоресценция|флюоресцирующего]] вещества — [[люминофор]]а, покрывающего изнутри стенки лампы и стеклом колбы. ЛюминофорПод начинаетдействием ультрафиолетового излучения люминофор светитьсясветится видимым светом, давая в результате свет, близкий по спектральным характеристикам к дневному свету ([[Люминесцентная лампа|люминесцентные лампы дневного света]]). Такие лампы дают близкое к «естественному» освещение (но не полныйсплошной спектр, как у [[Лампа накаливания|ламп накаливания]]). [[Спектр]] испускаемого люминесцентными лампами света дискретныйсодержит ряд спектральных линий — краснаяв красной, зелёнаязелёной и синяясиней составляющаячастях вспектра определённойс некоторой пропорцииинтенсивностью, плюси незначительныенекоторые спектральные пикилинии другихизлучающих цветовв оттлеющем примесейразряде люминофорагазов. Энергия освещениявидимого излучения распределяется по этим узким полосам спектра, поэтому эти лампы значительно (в 3-4 раза) экономичнее ламп накаливания (у последних до 95 % энергии занимает инфракрасная область спектра, невидимая человеческим глазом).
 
Люминесцентные лампы значительно (в 3—4 раза) экономичнее ламп накаливания (у последних до 95 % энергии излучается в инфракрасной области спектра, невидимой человеческим глазом).
Люминесцентные лампы в быту приходят на смену лампам накаливания, а на производстве и в служебных помещениях почти полностью их вытеснили. Однако люминесцентные лампы не лишены недостатков. Так, например, на производстве использование люминесцентных ламп сопряжено с вредным [[Стробоскопический эффект|стробоскопическим эффектом]], заключающемся в том, что <!-- пульсация светового потока происходит с частотой вдвое выше частоты питающего напряжения и --> может совпасть по частоте вращения обрабатывающего механизма, при этом сам механизм в свете такой лампы для человека будет казаться неподвижным, «выключенным», что может привести к травме. Поэтому применяют дополнительную подсветку операционной зоны простой лампой накаливания, лишённой такого недостатка в силу инерции световой отдачи нити накаливания. На производстве, при наличии трёхфазной электрической сети, эта проблема решается включением ламп в разные фазы (напр. каждая 1-я лампа питается от фазы А, каждая 2-я от фазы B и т.д), что компенсирует мерцание ламп. У ламп, использующих вместо традиционной схемы включения (стартер + дроссель) ВЧ-генератор (такая схема использована в т. н. «экономичных» лампах, предназначенных для замены ламп накаливания), проблема стробоскопического эффекта отсутствует{{нет АИ|19|01|2020}}<!-- Мерцание будет отсутствовать, только если фильтрующий конденсатор, стоящий после выпрямительного моста и питающий ВЧ-генератор, будет иметь бесконечную ёмкость.-->.▼
 
▲Люминесцентные лампы в быту приходят на смену лампам накаливания, а на производстве и в служебных помещениях почти полностью их вытеснили. Однако люминесцентные лампы не лишены недостатков. Так, например, на производстве использование люминесцентных ламп сопряжено с вредным [[Стробоскопический эффект|стробоскопическим эффектом]], заключающемся в том, что <!-- пульсация светового потока происходит с частотой вдвое выше частоты питающего напряжения и --> частота мерцания ламп с удвоенной частотой питающего переменного напряжения может совпасть пос частотечастотой вращения обрабатывающеговалов механизмамеханизмов, при этом самвращающиеся части механизммеханизмов в свете такой лампы для человека будет казаться неподвижным, «выключенным», что может привести к травме. Поэтому применяют дополнительную подсветку операционной зоны простой лампой накаливания, лишённой такого недостатка в силу инерции световой отдачи нити накаливания. На производстве, при наличии трёхфазной электрической сети, эта проблема решается включением ламп в разные фазы (напр. каждая 1-я лампа питается от фазы А, каждая 2-я от фазы B и т.д), что компенсирует мерцание ламп. У ламп, использующих вместо традиционной схемы включения (стартер + дроссель) ВЧ-генератор (такая схема использована в т. н. «экономичных» лампах, предназначенных для замены ламп накаливания), проблема стробоскопического эффекта отсутствует{{нет АИ|19|01|2020}}<!-- Мерцание будет отсутствовать, только если фильтрующий конденсатор, стоящий после выпрямительного моста и питающий ВЧ-генератор, будет иметь бесконечную ёмкость.-->.
Газоразрядные лампы применяются также для декоративных целей. В этих случаях им придают очертания букв, различных фигур и т.&nbsp;д. и наполняют газом с красивым цветом свечения ([[Неон|неоном]], дающим оранжево-красное свечение, или [[Аргон|аргоном]] с синевато-зелёным свечением).▼
 
▲Газоразрядные лампы применяются также для декоративных целей. В этих случаях им придают очертания букв, различных фигур и  т.&nbsp; д. и наполняют газом с красивымразным цветом свечения ([[Неон|неономнеон]]ом, дающим оранжево-красное свечение, или [[Аргон|аргономаргон]]ом с синевато-зелёным свечением).
Важнейшее применение тлеющий разряд получил в сравнительно недавно созданных квантовых источниках света — [[Виды лазеров#Газовые лазеры|газовых лазерах]].
 
Тлеющий разряд также применяется для накачки квантовых источников света — различных [[Виды лазеров#Газовые лазеры|газовых лазеров]].
 
== См. также ==
Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Тлеющий_разряд