淺(qian)談真空泵(beng)的高頻放(fang)電現象
發(fa)布時間:2025/11/24 14:51:02
高(gao)頻放電就(jiu)是當兩個(ge)電極間有(you)高頻交變(bian)電場存在(zai)🙂↕️時👽所引起(qi)的放電形(xing)式。當放電(dian)管兩端加(jia)上交變電(dian)壓時,氣體(ti)中😍的電子(zi)和正離子(zi)便在交變(bian)電場作用(yong)下産生附(fu)加的諧振(zhen)動。因正離(li)子質量比(bi)電子大得(de)多,諧振動(dong)振幅很小(xiao)。當真空泵(beng)頻率較低(di),諧振動😸的(de)振幅遠大(da)于兩極間(jian)的🔞距離時(shi),電子在每(mei)個半周期(qi)中都經過(guo)崩潰、放電(dian)、熄滅的全(quan)過程,這時(shi)的😵💫放電🎅🏿情(qing)況和直🙆🏿流(liu)情況👺一樣(yang)。當😁頻率較(jiao)高時,諧振(zhen)動的振幅(fu)遠小于兩(liang)極間的👺距(ju)離時,由于(yu)電子不💕斷(duan)地來回運(yun)動,其電離(li)能力将大(da)大加強。
因(yin)電子諧振(zhen)動的振幅(fu)很小,進人(ren)電極的電(dian)子數量将(jiang)大大減少(shao)。這樣保證(zheng)氣體自持(chi)放電的電(dian)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(hui)運動時由(you)電👱🏼♂️離産生(sheng)的電子來(lai)提供。這時(shi)雖然也有(you)少量正離(li)子、光子轟(hong)擊電極産(chan)生二次電(dian)子,但由🤑于(yu)兩個電極(ji)的極性不(bu)斷發生變(bian)化,二👽次電(dian)子的振🧜🏼♀️動(dong)方向有時(shi)與進人電(dian)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(zhen)空泵這種(zhong)高頻放電(dian),隻要有高(gao)頻電場便(bian)可形成,不(bu)一定僻要(yao)電極,所以(yi)一般又稱(cheng)無極放電(dian)。無極放電(dian)不僅🛌🏻能在(zai)交變的電(dian)😌場下形成(cheng),而且可以(yi)在交變磁(ci)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(wo)旋電🙈場的(de)作用下圍(wei)繞磁🧑🏾🎄力線(xian)作加速運(yun)動,由此産(chan)生大量電(dian)離。當磁場(chang)方向沿放(fang)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(zi)的電離能(neng)力也沿半(ban)徑方向減(jian)弱,因而形(xing)成了沿半(ban)徑方向的(de)電子與離(li)子的濃度(du)梯度。
在濃(nong)度梯度的(de)作用下,電(dian)子和離子(zi)從軸線向(xiang)管壁🎅🏿擴散(san)😥。由于電子(zi)擴散比離(li)子快,擴散(san)結果,在軸(zhou)線處出現(xian)正電👺位,在(zai)管壁處出(chu)現負電位(wei),這樣又産(chan)生了🎅🏿由軸(zhou)線指向管(guan)✋壁的靜電(dian)場。因此,放(fang)電管中存(cun)在兩種電(dian)場,一是圍(wei)繞磁力線(xian)的渦旋電(dian)場,一是從(cong)軸線指向(xiang)管壁的靜(jing)電場。電子(zi)在這兩個(ge)電場的同(tong)時作用下(xia),一面圍繞(rao)軸線運動(dong),一面向管(guan)壁擴展,結(jie)果形成一(yi)系列的同(tong)心光環。由(you)于不同半(ban)徑上電子(zi)的能最不(bu)同,激發的(de)能級和數(shu)量不同,因(yin)此半☠️徑不(bu)同的🧛🏾♀️光環(huan),具有不同(tong)的顔色。
高(gao)頻放電時(shi)的着火電(dian)壓是放電(dian)發生時加(jia)在電極上(shang)的交變電(dian)位差的振(zhen)幅。這個電(dian)壓的振幅(fu)比直流放(fang)電的着火(huo)電壓低。高(gao)頻擊穿電(dian)場強度與(yu)氣壓有🏊🏿♀️關(guan)。氣壓愈高(gao),擊穿電場(chang)強度也愈(yu)大,擊穿時(shi)的頻率🚶🏾♀️➡️也(ye)愈高。高👧🏾頻(pin)放電在雷(lei)達和脈沖(chong)技術方面(mian)有廣泛的(de)應用。