淺談(tan)真空泵(beng)的高頻(pin)放電現(xian)象
發布(bu)時間:2025/11/26 14:51:02
高(gao)頻放電(dian)就是當(dang)兩個電(dian)極間有(you)高頻交(jiao)變電場(chang)存在時(shi)所引起(qi)的放電(dian)形式。當(dang)放電管(guan)兩端加(jia)上交變(bian)🌐電壓時(shi),氣體中(zhong)的電子(zi)和正離(li)子便在(zai)交變電(dian)場作用(yong)下産生(sheng)附加的(de)諧振動(dong)。因正離(li)子質🔅量(liang)比電子(zi)大得多(duo),諧振動(dong)振幅很(hen)小。當真(zhen)空泵頻(pin)率較低(di),諧振動(dong)的振幅(fu)遠大于(yu)兩極間(jian)的距離(li)時,電子(zi)🧑🏽🤝🧑🏻在每個(ge)半周☔期(qi)中都經(jing)過💰崩潰(kui)、放電、熄(xi)滅的全(quan)過程,這(zhe)時的放(fang)電✌️情況(kuang)和直流(liu)情況一(yi)樣。當頻(pin)率較高(gao)時,諧振(zhen)動的振(zhen)幅遠小(xiao)于兩極(ji)間的距(ju)離時,由(you)于電子(zi)不斷地(di)來回運(yun)動,其電(dian)離能力(li)将大大(da)加強。
因(yin)電子諧(xie)振動的(de)振幅很(hen)小,進人(ren)電極的(de)電子數(shu)量将大(da)大減少(shao)。這樣保(bao)證氣體(ti)自持放(fang)電的電(dian)子将不(bu)再由電(dian)極産生(sheng)🆚的二次(ci)電😄子來(lai)提供,而(er)是由電(dian)子來回(hui)運動時(shi)由電離(li)産生的(de)電子來(lai)提供。這(zhe)時雖然(ran)也有少(shao)量正離(li)子、光子(zi)轟擊電(dian)極産生(sheng)二次電(dian)子,但由(you)🤞于兩個(ge)電極的(de)極性不(bu)斷發生(sheng)變化,二(er)次電子(zi)的振動(dong)方向有(you)時與進(jin)人電極(ji)的電子(zi)流方向(xiang)相同,有(you)時相反(fan)。因此它(ta)對保證(zheng)自持條(tiao)件并不(bu)有利。
真(zhen)空泵這(zhe)種高頻(pin)放電,隻(zhi)要有高(gao)頻電場(chang)便可形(xing)成,不一(yi)定僻要(yao)電極,所(suo)以一般(ban)又稱無(wu)極放電(dian)。無極放(fang)電不僅(jin)能在交(jiao)變的電(dian)場下形(xing)成,而且(qie)可以在(zai)交變磁(ci)場下形(xing)成。因交(jiao)變磁場(chang)能産生(sheng)禍旋電(dian)場,氣體(ti)中由于(yu)殘餘電(dian)離産生(sheng)的電子(zi)在渦旋(xuan)電📱場的(de)作用下(xia)圍繞磁(ci)力線作(zuo)加速運(yun)動,由此(ci)産生大(da)量電離(li)。當磁場(chang)方向沿(yan)放電管(guan)的軸線(xian)方向時(shi),渦旋電(dian)場将沿(yan)半徑方(fang)向逐漸(jian)減弱,電(dian)子的⭕電(dian)離能力(li)也沿半(ban)徑方向(xiang)減弱,因(yin)而形成(cheng)了沿半(ban)徑方向(xiang)的電子(zi)與離子(zi)的濃度(du)梯度。
在(zai)濃度梯(ti)度的作(zuo)用下,電(dian)子和離(li)子從軸(zhou)線向管(guan)壁擴散(san)。由于電(dian)子擴散(san)比離子(zi)快,擴散(san)結果,在(zai)軸線處(chu)🙇🏻出現正(zheng)電位,在(zai)管壁處(chu)出🚩現負(fu)電位,這(zhe)樣又産(chan)生了由(you)軸線指(zhi)向管壁(bi)的靜電(dian)場。因此(ci),放電管(guan)中存在(zai)兩種電(dian)場,一是(shi)圍繞磁(ci)😍力線的(de)渦旋電(dian)場,一是(shi)從軸線(xian)💜指向管(guan)壁的靜(jing)電場。電(dian)子在這(zhe)兩個電(dian)場的同(tong)時作用(yong)下,一面(mian)圍繞♈軸(zhou)線運動(dong),一面⚽向(xiang)管壁擴(kuo)展,結果(guo)形成一(yi)系列的(de)同心光(guang)環。由于(yu)不同半(ban)徑上電(dian)子的能(neng)最不同(tong),激發的(de)能級和(he)數量不(bu)同,因此(ci)半徑不(bu)同的光(guang)環,具有(you)不同的(de)顔色。
高(gao)頻放電(dian)時的着(zhe)火電壓(ya)是放電(dian)發生時(shi)加在電(dian)極🐉上的(de)交變🧑🏾🤝🧑🏼電(dian)🌍位差的(de)振幅。這(zhe)個電壓(ya)的振幅(fu)比直流(liu)放電的(de)着🈚火電(dian)壓低。高(gao)頻擊穿(chuan)電場強(qiang)度與氣(qi)壓有關(guan)。氣壓愈(yu)高,擊穿(chuan)電場強(qiang)度也愈(yu)大,擊穿(chuan)時的頻(pin)率❌也愈(yu)高。高頻(pin)放電在(zai)✉️雷達和(he)脈沖技(ji)術方面(mian)有廣泛(fan)的應用(yong)。