Коронный разряд. Таунсендовский и стримерный механизмы пробоя. Критерий Таунсенда: Влияние поля пространственного заряда приводит к стримерному механизму. - презентация

1 Коронный разряд

2 Таунсендовский и стримерный механизмы пробоя. Критерий Таунсенда: Влияние поля пространственного заряда приводит к стримерному механизму пробоя. Критерий Микка: Критерий Ритера: в воздухе при атмосферном давлении переход лавинного механизма в стримерный происходит, когда количество электронов в лавине достигает

3 Электрическое поле в электродном промежутке. Конфигурация проволока-цилиндр: r - радиус проволоки R – радиус цилиндра Максимальное поле в конфигурации Проволока-цилиндр: Конфигурация острие-плоскость: r – радиус острия d – электродный промежуток - Уравнение Гаусса Коронный разряд возникает при таком напряжении V, когда поле на коронирующем электроде достигает пробивное значение.

4 ВАХ коронного разряда в конфигурации проволока-цилиндр: Ток через цилиндрическую поверхность радиуса x: Найдем константу интегрирования:

5 Ионный ветер. Электрический ток: i=Snev Сила со стороны поля на ионы уравновешивается силой со стороны газа: v - дрейфовая скорость ионов, V - скорость ветра Разность давления на электродах: Работа электрического поля на движение ионов переходит в кинетическую энергию ветра откуда б) Мощность, расходуемая на ветер: а) скорость ионного ветра В коронном разряде типичное значение V=1-10 м/с, η ~ 1%

6 Положительный коронный разряд

7 Источник отрицательных ионов Источник неравновесной плазмы атмосферного давления ВАХ разряда в воздухе Отрицательный коронный разряд в режиме импульсов Тричела (1-100 мкА) и безымпульсном режиме ( мкА): Диаметр 70 мкм

8 Наблюдение импульсно-периодического режима отрицательного коронного разряда На разрядный промежуток подается постоянное напряжение. Параметры импульсов Тричела: Амплитуда: 0,1 – 100 мА Межимпульсный интервал: 100 нс – 10 мкс Длительность: 10 – 50 нс Передний фронт импульса ~ 1 нс. Если h/d

9 Топография катода в режиме импульсов Тричела

10 Электровзрывной механизм эрозии катода Плотность тока на катодной поверхности: а) оценка из удельной скорости эрозии б) оценка по размеру кратеров Интеграл удельного действия импульса Тричела: А- амплитуда импульса Тричела j – плотность тока на поверхности катода катода V 0 – элементарный эрозионный объем S – площадь кратера t – ширина импульса Электровзрыв может вызываться током автоэмиссии в поле пространственного положительного заряда. Если значение интеграла удельного действия превышает А 2 с/см 4, то происходит электровзрыв проводника с током.

11 Отрицательный коронный разряд в безымпульсной форме

12 Формирование наночастиц в отрицательном коронном разряде

13

14