Коронный разряд. Коронный разряд происходит в сильно неоднородном поле при сравнительно высоких давлениях газа

Коронный разряд происходит в сильно неоднородном поле при сравнительно высоких давлениях газа. Напряжение между электродами недостаточно для искрового пробоя газа, однако сильная неоднородность электрического поля у одного из электродов с малым радиусом вызывает заметную ионизацию в тонком слое вблизи острия электрода. Этот слой называется коронирующим. В коронирующем слое неупругие столкновения электронов с атомами газа в основном определяют потерю энергии, и эта зона коронного разряда обладает сравнительно мощным свечением. Для поддержания коронирующего разряда необходимо обеспечить напряженность электрического поля, которое определяется формулой (14.32), с учетом потерь на излучение возбужденного газа. В случае цилиндрических электродов корона возникает при напряженности поля, которая определяется формулой Пика:

где число 31 определяет напряженность в кВ/см; Р — относительное давление газа; r₀ — радиус внутреннего цилиндрического электрода в мм. Здесь первый член в скобках определяется формулой (14.32), а второй член – потерями на излучение.

Вне коронирующего слоя образуется внешняя область несамостоятельной проводимости газа. В этой области коронного разряда ударная ионизация отсутствует, а имеет место фотоионизация. Сила тока коронного разряда определяется сопротивлением внешней области разряда.

Коронный разряд должен возникать вокруг летательных аппаратов, когда импульсный и тлеющие разряды не могут реализоваться между корпусом и факелом реактивного двигателя в силу наличия большого разрежения в донной области работающего двигателя при сверхзвуковом полете.

Коронный разряд используется в громоотводах, разного рода стекателях, электрофильтрах, счетчиках Гейгера-Мюллера. Вредное действие коронный разряд оказывает при передаче электроэнергии по высоковольтным линиям: имеет место заметная утечка электроэнергии на поддержание коронного разряда.

При низких давлениях в слабом неоднородном поле, когда положительно заряженное тело находится в плазменной среде и электронный поток компенсируется потоком отрицательных ионов, возникает квазикоронный разряд с заряженного тела, т.е. разряд без протекания электрического тока. В квазикоронном разряде существует только одна область разряда - коронирующая. Такой тип разряда реализуется вокруг твердых тел, движущихся в ионосфере Земли в режиме свободномолекулярного обтекания (эффект Гречихина). Впервые этот тип разряда наблюдался космонавтами при ночной посадке кораблей «Союз-10» и «Союз-23». Свечение коронирующей области разряда они сравнили с лампой ультрафиолетового облучения *.

Это интересное явление было теоретически предсказано автором в 1969 г. В 1971 г. явление наблюдалось космонавтами визуально и произвело на них глубокое впечатление. Для исследования этого явления была в Академии наук Эстонской ССР создана аппаратура СФМ-4М, с помощью которой выполнены измерения лучистых потоков на космическом корабле «Салют-4» в 1974 г. Теоретический расчет от экспериментальных данных отличался не более чем 5%. В дальнейшем не было необходимости продолжать натурные измерения, так как для практического использования было достаточно иметь теоретический расчет. Только через 10 лет (1984 г.) в США на спутниках «Spacelab» и STS-41J, были выполнены аналогичные измерения и получены результаты, полностью совпадающие с теоретическим расчетом по всем параметрам.**)

Поиск по сайту: