Оптические и электрические исследования одноэлектродного ВЧ разряда в воздухе в диапазоне частот 0,15 - 1,5 МГЦ

• Автор: Бесхлебный, Сергей Игнатьевич
• Шифр специальности: 01.04.04, 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

1.1. Корона на постоянном напряжении.

1.1.1. Общие представления о коронном разряде.

1.1.2. Положительная корона.

1.1.3. Отрицательная корона.

1.2. Высокочастотная корона.

1.2.1. Зависимость порогового напряжения разряда от частоты.

1.2.2. Исследования ВЧ короны на смешанном напряжении.

1.2.3. Характер накопления объемного заряда.

1.2.4. Внешняя форма ВЧ разряда.

1.2.5. Время формирования разряда.

1.3. Цель и задачи работы.

Глава 2. Экспериментальная установка и результаты исследования
характера накопления объемного заряда и пространственновременных наблюдений за импульсами разряда.
2.1. Выбор условий эксперимента.
2.2. Экспериментальная аппаратура и методика измерения характеристик объемного заряда.
2.2.1. Аппаратура для измерения тока ионов.
2.2.2. Результаты измерения характеристик объемного заряда.
2.3. Установка для проведения пространственновременных
наблюдений и результаты исследования.
2.3.1. Высокочастотный генератор.
2.3.2. Измерение высокого напряжения.
2.3.3. Аппаратура для оптических исследований.
2.3.4. Регистрация импульсов тока ВЧ разряда.
2.3.5. Устройство линейных ворог.
2.3.6. Схема управления.
2.4. Внешняя форма и первые импульсы тока и фототока ВЧ разряда.
2.4.1. Внешняя форма разряда.
2.4.2. Наблюдение за импульсами тока и фототока разряда.
2.4.3. Исследование предразрядных импульсов.
Глава 3. Исследование БЧ разряда на смешанном напряжении.
3.1. Методика проведения эксперимента.
3.2. Вольгвольтовые характеристики разряда.
3.2.1. Построение вольтвольтовых характеристик.
3.2.2. Общий характер поведения ВВХ.
3.2.3. Особенности в поведении ВВХ для различных частот и острий.
3.3. Зависимость вероятности возникновения разряда в ПП от величины
и полярности постоянной составляющей.
Глава 4. Измерение времени формирования предразрядных процессов.
4.1. Схема установки и методика измерения.
4.2. Результаты эксперимента.
4.2.1. Измерение времени формирования.
4.2.2. Зависимость вероятности возникновения разряда в ПП
от перенапряжения.
4.3. Выводы по результатам экспериментов.
Глава 5. Обсуждение результатов.
5.1. Рабочие гипотезы
5.1.1. Модель формирования ргзряда на частоте 0, МГц.
5.1.2. Модель формирования разряда на частоте 1, МГ п.
5.2. Интерпретация результатов эксперимента.
5.2.1. Эксперименты на частоте 0, МГц.
5.2.2. Эксперименты на частоте 1, МГц.
III. Заключение.
IV. Приложение.
V. Список литературы.
ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОЭЛЕКТРОДНОГО ВЧ РАЗРЯДА В ВОЗДУХЕ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 0,1,5 МГЦ
ВВЕДЕНИЕ


Наконец, при очень малой степени неоднородности поля, при выполнении условия самостоятельности разряда, корона вообще не возникает. Интенсивная ионизация идет по всей длине силовой линии и начальное напряжение, также как и для однородного поля, равно пробивному. Такие поля являются квазиоднородными. Приведенное выше деление полей на однородные, квазиоднородные, слобонеоднородные и резконеоднородные является весьма условным и зависит НС только от геометрической формы электродов и длины промежутка, но и от давления газа и его состава. Как отмечалось выше, коронный разряд принадлежит к числу самостоятельных и условие его возникновения отражает физический механизм воспроизводства электронов в той области усиленного поля, где происходит ионизация. Механизм размножения электронов существенно зависит от полярности коронирующего электрода и, как показали исследования, начальное напряжение также зависит от полярности коронирующего электрода 9, , 14. В принципе, в зависимости от геометрии разрядного промежутка, в основном от радиуса кривизны поверхности острия, состава газа и его плотности возможно любое соотношение между этими пороговыми напряжениями. Некоторые авторы отмечают, что начальное напряжение при положительной полярности коронирующего электрода несколько больше, чем при отрицательной и объясняют это тем, что при развитии разряда с отрицательного электрода коэффициент вторичной ионизации больше, чем при положительной полярности, поскольку в этом случае его значение определяется, помимо фотоионизации в объеме
газа, еще и фотоионизацией на электроде фотоэффектом , 1. Однако во многих работах приводится и обратное соотношение между начальными напряжениями положительной и отрицательной короны 6, 8, 9. Незначительное отличие в потенциалах зажигания для положительной и отрицательной корон в воздухе может быть объяснено тем, что в воздухе как в случае отрицательной короны, так и в случае положительной короны основную роль, чаще всего, играет фогоионизация, т. Если коронирующий электрод является катодом, то такую корону называют отрицательной, если анодом положительной. Таунсенда от величины элекгрического поля в заданной точке, аЕх, может отличаться от величины для однородного поля. Коронный разряд, благодаря условиям его возникновения, значительно более сложный объект для изучения чем разряд в однородном поле интервал значений Е и, таким образом, параметров разрядных процессов, для одного промежутка часто очень велики в различных точках разрядного промежутка. Формы существования короны чрезвычайно разнообразны и, с этой точки зрения, при исследовании коронных разрядов возникают большие сложности у экспериментаторов, экспертов диагностики и создателей расчетных моделей , , . Гц, если коронируст анод, и 6 Гц если катод. Прерывистые явления как в положительной, так и отрицательной короне были обнаружены в лаборатории Л. Б. Леба. Леб и его школа внесли большой вклад в изучение искрового и коронного разряда 3, 1. Некоторые разрядные явления являются специфическими и исключительно важными для короны. Строительными блоками всех корон на постоянном и переменном напряжении, как и большинства других разрядов, являются таунсендовские электронные лавины. Пусть Ыс0 число электронов, освобождаемых в газе с концентрацией п, в элекгрическом поле г. Они будут дрейфовать в электрическом поле со скоростью V, цгЕ вдоль его силовой линии, каждый создавая а новых пар электронов и положительных ионов и испытывая т прилипаний на единице длины дрейфа коэффициент прилипания электронов к нейтральным атомам или молекулам. Кроме того, большое количество нейтральных частиц будет возбуждено в метастабильнос состояние. Меас1гу где г 1. Интегрирование этого уравнения дает полное число электронов в лавине
00 ,0 ехр афЛ з Ме0М. Е определяют критическое значение поля Е, при котором ионизация прекращается для воздуха Е ,5 кВсм и для сухого воздуха Е кВсм по 3, , . Величина М ехр а. Однако для того, чтобы процесс образования лавин не прекратился, был самостоятельным, необходимо наличие вторичных ионизационных процессов, характеризуемых коэффициентом у, о котором говорилось выше.