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奇才vs爵士:SP232EEN-LTR正离子和负离子的有效直径大

奇才vs爵士分析 www.qzrdn.club 发布时间:2020/1/27 18:02:05 访问次数:430

SP232EEN-LTR电极间的气体自身由绝缘状态变成导电状态(不是由外界送入带电粒子)的现象,叫做空间游离。按照游离的原因,它又可分为下列几种:

光游离一中性粒子在受到频率为v的光照射时,如果满足条件

u7v≥u7y            (2-23)

式中 ui―普朗克常数;

uy―中性粒子的游离能。

则中性粒子可能被游离,这一现象叫做光游离。光的频率越高(即波长越短),其游离作用越强。所以,X射线,α、β、丫射线和宇宙射线比紫外线有较强的游离作用,而可见光几乎不能引起气体游离。

电场游离―气体中的带电粒子(由光游离产生的或者由于。表面发射而产生的),在电场作用下被加速到速度v,于是这一粒子具有动能为言叨v2。带电粒子在其运动中不断与气体的中性粒子发生碰撞。当一个动能大于中性粒子的游离能uy(即玄79zv2≥uy)的带电粒子,与一个中性粒子碰撞时,带电粒子的动能就可能传送给中性粒子的外层电子,使它脱离原子核引力作用范围,成为自由电子。也就是说,使这个中性粒子游离,这种现象叫做电场游离,也叫碰撞游离。

需要特别说明的是,在能引起电场游离的几种带电粒子中,电子具有最主要的作用。这是因为电子的体积小,自由行程长,同时质量轻,这些都使它容易积累足够的动能。正离子和负离子的有效直径大,自由行程短,同时质量大,不容易积累足够的动能使中性粒子产生电场游离,所以它们的游离作用要比电子小得多。进行电场游离的初始电子的来源有两方面:一是金属表面的电子发射,注入极间的电场中;另一是极间气体的光游离。电场游离发生后,电极间气体中的电子便增多,这又为进一步加剧电场游离创造了条件,如图2-23所示。

   

其实动能超过游离能的电子与中性粒子发生碰撞时,并不是每次碰撞都肯定能使中性粒子游离的,而是存在着一定的几率。这一几率先是随着电子运动速度的增大而增大,但速度增大到一定程度后,游离的几率反而降低。这是因为电子与中性粒子的碰撞,并不像一般的机械碰撞那样是两个物体直接接触,而是它们周围的电磁场相互发生作用。电子通过电磁场的作用把能量传送给中性粒子,这不仅取决于电子自身动能的大小,还取决于相互作用的时间。当电子的运动速度很高时,电子和中性粒子的电磁场相互作用时间减少,因而传递的能量减少,游离的几率便下降。

速度较小的电子,也可能通过碰撞使中性粒子处于激励状态,然后,处于激励状态的中性粒子再受到另一电子的碰撞而发生游离。通常,碰撞而发生游离或激励的几率是很低的。例如,在电场强度E=100~200V/cm时,碰撞游离的几率为0.2%~0.4%,激励的几率为1%或更小。

有时,电子与中性粒子碰撞后既不使之游离,也不使之激励,而是附着在中性粒子上面构成负离子,这种现象叫做粘合。

热游离一气体粒子在高温条件下作高速的热运动,在相互碰撞中也发生游离,这叫做热游离。在室温条件下产生热游离的可能性极小。只有当温度高到3000~4000K以上时,气体的热游离才开始显著起来。而且温度越高,气体的热游离度越高。

金属蒸气的游离能比一般气体的游离能小得多。所以在相同温度下,金属蒸气的游离能性与气体性质和纯度有关。例如惰性气体以及纯净的氮和氢原子都不能和电子粘合形成负离子,而氟原子及其化合物的分子对电子的粘合作用特别强,因此后者常称为负电性气体。

带电粒子的复合速度可用下式计算:

drL=uo=αu+ab   (1/cm3・s)              (2-24)

式中 u+―游离气体中正离子的浓度(1/cm3);

uo―游离气体中负离子和电子的浓度(1/cn△3);

的―复合系数,与气体种类、温度、气压等因素有关。

复合的过程总是伴随着能量的释放。在表面复合的情况下,释放出的能量用以加热电极、金属或绝缘物的表面。在空间复合的情况下,释放出的能量常以光量子的形式辐射,散向四周空间,或者一部分用以增加形成的中性粒子的运动速度。

扩散游离气体中的带电粒子,由于热运动从浓度较高的区域向浓度较低的周围气体中移动的现象叫做扩散。扩散的结果使游离气体中的带电粒子减少,这相当于游离气体产生了消游离的作用。

正带负电的粒子数相等的游离气体称为等离子体。对于等离子体的扩散必然是双极性的,即在同一时间内,扩散的正离子数和带负电的粒子数必须相等。因为不如此,则扩散便不能继续进行。例如,假定某一时间内多扩散走一个带负电的粒子,则游离气体中相对地多了一个正离子。这样,在游离气体内将产生一正电场,它对正离子进行排斥,对带负电的粒子进行吸引。结果,将加速正离子的扩散而阻碍带负电的粒子的扩散,使游离气体趋于新的平衡。

固定电极间的气体放电,设有如图2-24所示的直流电路.

                                  

电源电势为E,电路电阻为R,电极1和2构成一个固定的气体放电间隙。适当地改变电源电势E和电路电阻R,则可测出间隙两端的电压U随放电电流r的变化曲线(所谓伏安特性),如图2-25所示。按照放电的性质不同,可将图2-25的曲线分成几个放电阶段。

非自持放电,试验气体放电的电路,在区域OB,除起始部分0且一段外,随着电压u的增加,电流r几乎不变。这是因为此时加到电极1和2上的电压较低,间隙中电场强度较小,不足以产生高电场发射和电场游离。间隙中的带电粒子仅由于宇宙射线、X射线等外加因素所产生,而且在电压超过且点时,它们能够全部到达电极。如果设法除去外加游离因素,则电流为零,放电停止。所以这一区域叫做非自持放电子,中性粒子负离子复合,中性粒子正离子,空间间接复合的过程电极.

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