Г
107
∑
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
196
197
1-сызба. Тыныш разрядтың
вольт-амперлік сипатта-
масы
деп аталады. Сыртқы иондауыш әсерін тоқтатқаннан
соң да газдағы разряд жалғаса беретін болса, ол тәуелсіз
дербес разряд делінеді.
Газдағы анод пен катод арасындағы потенциалдар
айырымы аз шама болған кездегі тәуелді разряд
тыныш
(тынық) разряд деп аталған. Потенциалдар айырымы
(U) артқан кезде тыныш разрядтың ток күші (і) ең ал-
дымен кернеуге пропорционал артады (1-сызбада, ОА
қисық сызығы), сонан соң токтың артуы баяулайды
(АВ қисық сызығы) және уақыт бірлігінде иондауыш
әсерінен пайда болған зарядталған бөлшектердің барлығы, әлгі уақыт аралығында
катод пен анодқа «сіңіп» кеткенде кернеу артқанмен ток күші артпайды (ВС
аралығы). Кернеу әрі қарай артқан кезде ток қайтадан артады және тыныш разряд
тасқынды тәуелсіз разрядқа ауысады (СЕ аралығы). Газ қысымы атмосфералық
қысыммен теңескен кезде тыныш разряд пайда болады. Сыртқы иондауыш ретінде
радиоактивтік сәулелер, ғарыштық сәулелер, жарық, шапшаң электрондар шоқтары,
т.б. пайдаланылады. Тәуелді разрядтардың дербес разрядқа ауысуы электр тогының
шұғыл күшеюімен сипатталады (Е нүктесі) және газдың
электрлік тесіп өтуі деп
аталады. Бұған сәйкес кернеу
оталдыру кернеуі (
U
оm
) деп аталған. Егер газдың
қысымы төмен болса (бірнеше мм сынап бағанына тең) электрлік тесіп өтуден соң
солғын разряд пайда болады.
Жоғары қысымда (мысалы, атмосфералық қысымда) газдағы электр разрядының
тасқынды күшеюі
кеңістіктік зарядтың пайда болуына әкеп соқтырады, бұл тесіп
өту үрдісінің (процесінің) сипатын өзгертеді. Электродтар аралығында осындай
бір немесе бірнеше жіңішке
өткізгіш (плазмаға толған) арналар пайда болады,
бұлар
стримерлер (ағылшын сөзі) деп аталған. Стримерлердің пайда болу уақыты
өте қысқа мерзімге (жуық ша-
мамен 10
–7
сек) тең. Қысқа
мерзімді ауысу үрдісінен кейін
газдың
дербес разряды тұрақ-
ты разрядқа ауысады. Әдетте
бұл разряд жабық (тұйық)
оқшауланған ыдыста (әйнек
немесе керамика) жүзеге асы-
рылады.
Г а з д а ғ ы т о к е к і
электродтың: теріс зарядты
2-сызба. Разрядтың вольт-амперлік сипаттамасы:
аб – тасқынды тәуелді; бвг – солғын (қалыпты және
аномальды); гд – доғалық (ток ампер өлшеммен)
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
196
197
Г
107
∑
катод пен оң зарядты анодтың аралығында өтеді. Төменгі қысымда және аз
ток күшімен (2-сызбадағы в аралығы) өтетін газ разрядының 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 болғандықтан, газ молекулалары электрондардың
