Физические процессы в газовом разряде

Министерство образования Российской Федерации

НГТУ

Кафедра ЭФУ и У

Реферат

Физические процессы в газовом разряде

Факультет:  ФТФ

Группа:  ФТ-01М

Студент:  Чепкасов С.Ю.

Руководитель: Золкин А.С.

Отметка:

Дата:

Новосибирск 2004

Аннотация

           Представлено теоретическое описание физики газового разряда на примере тлеющего. Рассмотрена классификация газовых разрядов, описаны теория тлеющего разряда и его характерные области. Приведены рисунки и графики, показывающие физические процессы в тлеющем разряде, такие как, рисунок общего вида разряда в стеклянной трубке и зависимостей основных характеристик от координаты,  график перехода от таунсендовского разряда к тлеющему и далее к дуговому, график распределения потенциала в тлеющем разряде и т.д. Показана таблица нормального катодного падения потенциала.

Содержание

1. Введение                                                                                                                              4
2. Классификация разрядов                                                                                                   5
3. Основы теории тлеющего разряда                                                                                    7
4. Развитие тлеющего разряда                                                                                              12
5. Характерные области тлеющего разряда                                                                        14

         5.1. Катодные области                                                                                                         14

      5.1.1. Темное катодное пространство                                                                             14

            5.1.2. Катодное сияние                                                                                                     16

      5.1.3. Катодное падение потенциала                                                                               17

         5.2. Отрицательное (тлеющее) свечение                                                                            20

         5.3. Темное фарадеево пространство                                                                                 20

   5.4. Положительный столб                                                                                                  21

         5.5. Анодная область и анодное свечение                                                                         25

      6. Заключение                                                                                                                          27

      7. Список использованной литературы                                                                                28

1. Введение

        Одним из важных и интересных явлений в физике газового разряда является тлеющий разряд. И, несмотря на то, что он был открыт почти сто лет назад, и было проведено множество исследований, тема тлеющего разряда становится с каждым годом все актуальней. Значение применений тлеющего разряда во многих областях науки и техники значительно возросло. Рациональное практическое использование газоразрядных явлений требует не только качественного знания всех процессов, определяющих собой свойства тлеющего разряда, но и полного овладения его количественной стороной.

        Тлеющий разряд нашел применение в таких областях науки и техники, как ионные источники [Гаврилов Н.В., Емлин Д.Р. Формирование пучка ионов, извлекаемых из плазмы тлеющего разряда // ЖТФ, 2000 г., Т. 70, № 5], напыление тонких пленок [Осипов К.А., Фолманис Г.Э. Осаждение пленок из низкотемпературной плазмы и ионных пучков М., Наука, 1973 г.]. А в последнее время важным и сравнительно новым технологическим применением газовых разрядов являются плазменные дисплеи, наиболее перспективные для создания нового поколения плоских мониторов высокого разрешения [Sobel A // IEEF. Trans. Plasma. Sci., 1991 г., v.9]

        Поскольку спектр применения тлеющего разряда довольно широк, то и по сей день ведутся дальнейшие исследования. К примеру, исследование влияния размеров анода на тлеющий разряд [Никулин С.Н. Влияние размеров анода на характеристики тлеющего разряда с полым катодом // ЖТФ, 1997, Т.67, № 5] или получение однородной плазмы [Никулин С.Н., Кулешов С.В. Генерация однородной плазмы в тлеющем разряде низкого давления // ЖТФ, 2000 г., Т.70, № 4]

        В связи с тем, что наша лаборатория занимается плазменным синтезом алмазоподобных пленок в тлеющем разряде, тема для реферата была выбрана, непосредственно связанная с научной задачей лаборатории. Целью реферата было ознакомление с физикой тлеющего разряда по старым и новым источникам информации для дальнейшего внедрения уже в плазменный синтез пленок.

2. Классификация разрядов