淺(qian)談真空泵(bèng)的高頻放(fang)電現象
發(fā)布時間:2025/12/13 14:51:02
高(gāo)頻放電就(jiu)是當兩個(ge)電極間有(you)高頻交變(bian)電場存在(zài)時所🆚引起(qi)的放電形(xíng)式。當放電(dian)管兩端加(jia)上交變電(dian)壓時,氣體(tǐ)中的電子(zi)和⭐正離子(zi)便在交變(bian)電場作用(yòng)下産生附(fù)加的諧振(zhen)動。因正離(li)子質量比(bǐ)電子大得(dé)多,諧振動(dòng)振幅很小(xiao)。當真空泵(beng)頻率較低(dī),諧振動的(de)振幅遠大(dà)于兩極間(jiān)的🐕距離時(shi),電子在每(mei)個半周期(qī)中都經過(guò)崩潰、放電(diàn)、熄滅的全(quan)過程,這時(shi)的放電情(qíng)況和直💘流(liu)情況一樣(yàng)。當頻率較(jiào)高時,諧振(zhen)動的振幅(fu)遠小于兩(liǎng)極間的距(jù)離時,由于(yú)電子不斷(duan)地來回運(yùn)動,其電離(lí)能力将大(da)大加強。
因(yin)電子諧振(zhen)動的振幅(fú)很小,進人(ren)電極的電(dian)子數量将(jiang)大大減🐆少(shǎo)。這樣保證(zhèng)氣體自持(chi)放電的電(diàn)子将不☁️再(zai)由電極🌏産(chan)生的二次(ci)電子來提(ti)供,而是由(you)電子來回(huí)運動時由(yóu)電離産生(shēng)的電子來(lai)提供。這時(shí)雖然也有(yǒu)少量正離(li)子、光子🔞轟(hong)擊電極産(chǎn)生二次電(dian)子,但由于(yú)兩個電極(jí)的極性不(bú)斷發生變(bian)化,二次電(dian)子的振動(dong)方向有時(shi)與進人電(diàn)極的電子(zi)流方向相(xiang)同,有時💰相(xiang)反。因此它(ta)對保證自(zi)持條件并(bing)不有利。
真(zhēn)空泵這種(zhong)高頻放電(diàn),隻要有高(gāo)頻電場便(biàn)可形成,不(bú)一定僻要(yào)電極,所以(yi)一般又稱(chēng)無極放電(dian)。無極放電(dian)不僅能在(zai)交變的電(diàn)場下形成(chéng)㊙️,而且可以(yǐ)在交變磁(cí)場下形成(cheng)。因🔞交變磁(ci)場能産生(sheng)禍旋🔞電場(chang),氣體中由(you)于殘餘電(dian)離産🚩生的(de)電子在渦(wō)旋電場的(de)作用🐉下圍(wei)繞磁力線(xian)作加速運(yùn)動,由此産(chǎn)生大量電(diàn)離。當磁場(chǎng)方向沿放(fàng)電管的軸(zhou)線方向時(shi),渦旋電場(chang)将沿半徑(jing)方向♈逐漸(jian)減弱,電子(zǐ)的電離能(néng)力也沿半(ban)徑方向減(jiǎn)弱,因而形(xing)成了沿半(bàn)徑方向的(de)電子與離(li)子的濃度(dù)梯度。
在濃(nóng)度梯度的(de)作用下,電(dian)子和離子(zi)從軸線向(xiang)管壁擴散(sàn)。由于電子(zi)擴散比離(li)子快,擴散(sàn)結果,在軸(zhou)線處出現(xiàn)正電位,在(zai)管壁處出(chu)現負電位(wèi),這樣又産(chǎn)生了由軸(zhóu)線指向管(guan)壁的靜電(diàn)場。因此,放(fang)電管中存(cún)在兩種電(diàn)場,一是圍(wei)繞磁力線(xian)的渦旋電(dian)場,一是從(cong)軸線指向(xiàng)管壁的靜(jing)電場。電子(zǐ)在這兩個(gè)電🍉場的同(tong)時作用下(xia),一面圍繞(rao)軸線運動(dòng),一面💘向管(guan)壁擴展,結(jie)果形成一(yi)系列的同(tóng)心光環。由(yóu)✔️于不同半(ban)徑上電子(zǐ)的能🧡最不(bu)同,激發的(de)能級和數(shù)量不同,因(yīn)此半徑不(bu)同的光環(huan),具有不同(tóng)的顔色。
高(gāo)頻放電時(shi)的着火電(diàn)壓是放電(dian)發生時加(jiā)在電極上(shàng)的交變電(diàn)位差的振(zhèn)幅。這個電(dian)壓的振幅(fu)比直流放(fàng)電的着火(huǒ)電壓低。高(gāo)頻擊穿電(diàn)場強度與(yu)氣壓有關(guān)。氣壓愈高(gāo),擊穿電場(chang)㊙️強度也愈(yù)大,擊穿時(shí)的頻率也(yě)愈高。高頻(pín)放電在雷(lei)達和脈沖(chòng)技術方面(mian)有廣泛⛱️的(de)應用。