Лавинно-стримерный переход. Структура стримера. Головка стримера. Катодонаправленный и анодонаправленный стримеры при импульсном воздействии напряжения, страница 3

Чтобы зафиксировать головку на кадре фотосъемки, нужна очень маленькая экспоизиция – порядка наносекунд. Как правило, используются камеры со значительно большей экспозицией, они фиксируют интегральную картину распространения стримера, в результате чего кажется, что светится весь канал.

Рисунок 54. Катодонаправленный стример. Слева - съемка в стробоскопическом режиме. Экспозиция 1,26 нс, интервал между съемками 5 нс. Светящаяся область – головка стримера, область со значительной концентрацией электронов. Справа – съемка в «режиме накопления». Источник - [22].

Отмечу, что ионный канал четко отделен от головки только при наличии прилипания. Если действует только ион-электронная рекомбинация электроны гибнут менее эффективно, концентрация электронов по каналу затухает медленнее.

Механизм образования катодонаправленного стримера. Он поясняется рис. 14.5. Определяющая роль, согласно гипотезе, при­надлежит энергичным фотонам, которые излучаются возбужден­ными в лавине атомами и производят фотоионизацию поблизости

Стримерный процесс и пробой.

(Рождение электронов у катода или далеко от ионного следа интереса в данном случае не представляет, так как ведет к образованию лавины, аналогичной первой.) Вырван­ные фотонами электроны кладут начало вторичным лавинам, ко­торые втягиваются в след, ибо результирующее поле направлено именно таким образом (рис. 14.4). Электроны вторичных лавин, смешиваясь с ионами первичной, образуют квазинейтралъную плазму. Они также возбуждают атомы, что приводит к излучению новых фотонов. Ионы вторичных лавин приумножают на катодном конце возникшего плазменного канала положительный заряд. Последний создает поле, которое притягивает к себе электроны последующих вторичных лавин, и т. д. Так растет стример. Про­цесс нейтрализации ионного следа первичной лавины начинается от того места, где положительный заряд и поле сильнее всего — от анода, если только там достигнуто условие перерождения Е' ~ Е_о.

Развитие разряда происходит за время, значительно меньшее, чем полупериод переменного напряжения частотой 50 Гц, поэтому разрядные напряжения воздушных промежутков при постоянном и переменном (амплитудные значения) напряжениях практически одинаковы, если отсутствует эффект полярности электродов.

Рассмотрим качественно в соответствии со стримерной теорией развитие разряда при минимальном разрядном напряжении (L=x_кp), когда лавинно-стримерный переход происходит у самого противоэлектрода. схематически Схематически процесс представлен представленное на рис.на рисунке 6 4.1. Под воздействием внешнего ионизатора из катода выбивается начальный эффективный электрон (1) (1), т. е. способный создать лавину длиной x_кр, что соответствует условию самостоятельности разряда.