Електричний струм в газах: визначення, особливості та цікаві факти

Тліючий розряд

В розрідженому газі досить різниці потенціалів від 100 (і навіть менше) до 1000 вольт для порушення самостійного розряду. Тому тліючий розряд, який характеризується малим значенням сили струму (від 10-5 до 1 А), виникає при тисках не більше декількох міліметрів ртутного стовпа.

У трубці з розрідженим газом і холодними електродами формується тліючий розряд виглядає як тонкий світиться шнур між електродами. Якщо продовжити відкачування газу з трубки, буде спостерігатися розмивання шнура, а при тисках в десяті частки міліметрів ртутного стовпа світіння заповнює трубку практично повністю. Світіння відсутня поблизу катода – в так званому катодному темному просторі. Інша частина називається позитивним стовпом. При цьому головні процеси, що забезпечують існування розряду, локалізуються саме в катодному темному просторі і в прилеглій до нього області. Тут відбувається прискорення заряджених частинок газу, выбивающих з катода електрони.

Цікаве:  Характеристичне рентгенівське випромінювання: опис, дія, особливості

При тліючому розряді причиною іонізації є електронна емісія з катода. Випущені катодом електрони виробляють ударну іонізацію молекул газу, що виникають позитивні іони викликають вторинну емісію з катода і так далі. Світіння позитивного стовпа пов’язано в основному з віддачею фотонів збудженими молекулами газу, і для різних газів характерне світіння певного кольору. Позитивний стовп бере участь у формуванні тліючого розряду тільки в якості ділянки електричного кола. Якщо зблизити електроди, можна домогтися зникнення позитивного стовпа, але при цьому розряд не припиниться. Однак з подальшим скороченням відстані між електродами тліючий розряд не зможе існувати.

Необхідно відзначити, що для даного типу електричного струму в газах фізика деяких процесів ще не вирішена повністю. Наприклад, поки залишається неясною природа сил, що викликають при збільшенні струму розширення на поверхні катода області, яка бере участь у розряді.