Страты (от лат. stratum - настил, слой) - неподвижные или движущиеся
зоны неравномерной светимости, регулярно чередующиеся с тёмными промежутками
в положительном столбе газового разряда низкого давления, напр. тлеющего
разряда. Обычно яркой стороной С. обращены к катоду. С. бывают неподвижные
и движущиеся, причём движутся они также от анода к катоду. В однородных
трубках, в чистых инертных газах С. движутся со скоростями порядка десятков
м/с при давлении
тор. Напряжённость электрич. поля, плотность и темп-pa электронов на фронте
С. обычно высоки (визуально - светлый слой). При удалении от фронта к аноду
напряжённость поля, темп-pa и плотность электронов уменьшаются настолько,
что ионизация прекращается (появляется тёмный промежуток).
По совр. представлениям, С. представляют собой ионизационные волны; в случае небольших pd (d - межэлектродное расстояние) это - линейная волна, возникающая в ограниченном пространстве (газоразрядной трубке). (Заметим, что в свободном пространстве волны ионизации в разрядах проявляются в виде стримеров.)Длина одной С., т. е. расстояние между соответствующими точками соседних С., составляет неск. диаметров трубки.
Т. к. движущиеся С.- волновой процесс, то гл. роль в их возникновении
играют пространственные неоднородности продольного типа. В молекулярных
газах пространственный масштаб неоднородности, определяемый длиной установления
электронной температуры а, весьма мал вследствие большой скорости передачи
энергии от электронов молекулам. Поэтому и возможные неоднородности могут
быть весьма мелкими. В атомарных инертных газах, где передача энергии крайне
замедлена и длина а велика, движущиеся С.- типичный процесс. Схема,
поясняющая причину движения С. от анода к катоду, дана на рис. 1. В реальных,
сравнительно коротких волнах градиенты плотности значительны. Для таких
волн распределения электронов пе (штриховая линия) и
ионов
(сплошная кривая) соответствуют преобладанию диффузии электронов над дрейфом.
Возникающее поле поляризации
складывается с постоянным невозмущающим полем Е на том участке волны,
где пе уменьшается в сторону падения потенциала, и вычитается
из Е на другом склоне. По этой причине волна
сдвинута на четверть длины волны в сторону катода относительно волны
. Это приводит к смещению максимума скорости ионизации, т. е. возбуждается
волна ионизации.
Рис. 1. Схема, поясняющая причину движения страт от анода к катоду.
На рис. 2 приведены эксперим. и теоретич. данные о зависимости длины
волны С.
от частоты поля v для разряда в аргоне при р = 60 Па и токе 3,6
А в трубке радиусом 1,65 см. Фазовая скорость С. изменялась от 80 до 180
м/с; групповая скорость С.
, т. е. направлена противоположно фазовой, что является особенностью С.
в электрич. разряде.
Рис. 2. Зависимость длины волны страт от частоты.
В С. большой амплитуды функция распределения электронов может иметь нелокальный характер, что резко усложняет теоретич. описание появления С.
Э. И. Асиновский
|
|
 |
