Г
107
∑
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
180
181
негізгілерінің бірі –
солғын разряд. Солғын разрядты сипаттайтын төрт аймақ:
катодтық к ү ң г і р т к е ң і с т і к, солғын (немесе теріс) жарқыл, фарадейлік к ү ң-
г і р т к е ң і ст і к, о ң б а ғ а н. Осылардың алғашқы үш аймағы катодқа жақын
орналасып, разрядтың катодтық бөлігін құрайды, бұл аймақтарда кенеттен по-
тенциалдар түсуі (катодтық түсу) байқалады.
Разрядтауыш ток артқан кезде қалыпты солғын разряд аномальды (ауытқыған)
болады да оң бағанға топтала бастайды. Баған ыдыстың қабырғасынан ажы-
райтын болады, онда зарядталған бөлшектердің қосымша шығындалу үрдісі
басталады (көлемдегі рекомбинация). Бұл құбылыстың тууына зарядталған
бөлшектердің тығыздығының артуы себеп болады. Разрядтауыш ток арта түскенде
катодтағы ток
катодтық даққа топталады және катодтық потенциал шұғыл
түрде төмендейді де солғын разряд доғалық разрядқа секірісті түрде ауысады.
Бағанның электрөткізгіштігі жоғарылайды, вольт-амперлік сипаттама төмендейді
(г нүктесі).
Доғалық разряд газдың кең алқапты қысымында «оталғанымен»
қолданыста атмосфералық қысымда жүзеге асырылады.
Жоғарыда қарастырылған газдардағы электр разрядтары тұрақты токтың
әсерлерінен жүзеге асырылған. Газ разрядтары айнымалы электр кернеуінің
әсерімен де жүзеге асады. Бұл разрядтардың тұрақты сипаты болуы үшін айныма-
лы кернеудің жиілігі жеткілікті жоғары болуы тиіс (немесе керісінше, айнымалы
кернеудің жарты периоды разрядтың пайда болуынан қаншалықты артық болса,
айнымалы кернеудің жиілігі соншалықты төмен болады, әрбір электродтың алма-
кезек катод және анод болуы қажет. Бұл разрядқа
жоғары жиілікті разряд мысал
бола алады. Жоғары жиілікті разряд электродтар жоқ болса да «оталатын» болады.
Бұл
электродсыз разряд деп аталған. Айнымалы электр өрісі белгілі көлемде
плазма тудырады және зарядталған бөлшектердің диффузия мен рекомбинация сал-
дарынан шығындаған энергиясының орнын толтыру мақсатында, электродтардың
иондауға жұмсаған энергиясы үшін, оларға энергия береді. Жоғары жиілікті
разрядтардың сыртқы пішіні мен сипаттамасы газдың тегіне, оның қысымына, ай-
нымалы өрістің жиілігіне және әсер етуші қуатқа тәуелді болады. Тұрақты
жоғары
жиілікті разрядтың бағаны солғын разрядтың бағанына ұқсас.
Негізгі сипаттамалары уақытқа тәуелді болмайтын орныққан разрядтан
өзге орнықпаған электрлік разрядтар да болады. Олар әдетте күшті біртексіз
өрістерде, мысалы, ұштары үшкірленген өткізгіштер мен электродтарда пайда
болады. Әлгіндей денелердің төңірегінде өрістің кернеулігінің шамасы және оның
біртексіздігі соншалықты үлкен болғандықтан6 газ молекулалары электрондардың
соққысынан иондалады. Орнықпаған разрядтың маңыздылары –
тәж разряды мен
ұшқындық разряд.
181
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
180
181
Г
107
∑
Тәж разряды кезіндегі иондалу
тесіп өтуге жол бермейді, себебі электр өрісінің
күшті біртексіздігі өткізгіш пен үшкірленген ұштыққа жақын орналасады. Тәж раз-
ряды көптеген рет қайталанбалы оталу болып табылады.
Ұшқындық разрядтың
тәж разрядынан айырмашылығы сол, ол тесіп өтуге әкеп соқтырады. Бұл
разряд үзік-үзік жарық иір-иір (зигзак) тарамдалған иондалған газ толған жіп
секілді арналарға ұқсас түрде болады. Ұшқындық разряд кезінде көп мөлшерлі
жылу бөлінеді және өте күшті жарқырайтын болады.
Ұшқындық разрядқа ұзындығы бірнеше километрге созылатын, ток күші
бірнеше жүздеген А болатын найзағай табиғи мысал болады. Газдардағы электр
разрядтарының барлық түрлері зерттелуде және
газ лазерлерін қоздыру кезінде
пайдаланылады. Доғалық немесе жоғары жиілікті разрядтар плазматрондардың
негізгі жұмыстық үрдістерінің (процестерінің) ең бастысы болып табылады.
Ұшқындық разрядтар электрлік-ұшқындық өңдеулердің өте дәл әдістерінің
негізіне алынған. Лазерлік жарық сәулені фокустау кезінде ауаны тесіп өту және
электродсыз разрядталу (жоғары жиілікті разрядқа және ұшқынға ұқсас) пайда
болады. Сутегіндегі қуатты күшті токты разрядтар басқарылмалы термоядролық
синтезге бағытталған алғашқы кадамдар болды.
Газдардағы электр разрядтарын зерттеу
плазма физикасында ерекше орын
алған. Осы электр разряды кезінде
төменгі температуралы плазма пайда бола-
ды, бұл плазманың иондалу дәрежесі аз. Осы плазманың жоғары температуралы
(түгелдей иондалған) плазмадан айырмашылығы сол, төменгі температуралы
плазмадағы бейтарап газдың атомдарының немесе молекулаларының маңызы
зор. Бейтарап бөлшектердің электрондары, иондары (сол сәтте) өзара «жұмсақ»
әсерлесе алады. Осының нәтижесінде термодинамикалық тепе-теңсіздік жайттың
тууы мүмкін, сол кезде электрондардың, иондардың және бейтарап газдың темпе-
ратуралары әртүрлі болады.
ГАЗДАРДЫҢ КИНЕТИКАЛЫҚ ТЕОРИЯСЫ – теориялық физиканың
газдардың молекулалық құрылысының және молекулалар арасындағы өзара
әсерлесудің белгілі заңы туралы түсініктер негізінде газдардың қасиеттерін
статистикалық әдістермен зерттейтін саласы. Әдетте газдардың кинетикалық
теориясына газдардың тек тепе-теңсіздік қасиеттерінің теориясы ғана жата-
ды, газдардың тепе-теңдік қасиеттерінің теориясы тепе-теңдік жүйелердің
статистикалық физикасы аймағына тиесілі. Газдардың кинетикалық теориясының
қолданылуының негізгі нысаны (объектісі) – газдар, газ қоспалары және плазма,
бірақ та плазма теориялық физиканың дербес аймағына бөлініп шыққан. Газдың
қалыпты жағдайдағы тығыздығы сұйықтың тығыздығынан мың еседей кем.
