Разряд в вакууме. Ток в вакууме при отсутствии заметных объёмных зарядов. Основное различие газовых разрядов и разрядов в вакууме, страница 9

Искровая стадия вакуумного разряда. Искусственная инициация искры.

Значения минимально необходимой энергии для поджига разряда на катоде с помощью вспомогательной искры. Условия экспер.: импульс напряжения 90 -120 кВ, 60 мкс подавался на на основные электроды на 1 мкс раньше, импульса на поджигающий электрод.

При поджиге на катоде минимальная энергия не менялась при изменении длины промежутка в пределах 4 – 10 мм.

При поджиге на аноде минимальная энергия составляла ~ миллиджоуля при минимальном промежутке и быстро росла при его увеличении.

Пример развития искры при генерации плазмы вблизи электрода мощным лазерным импульсом:

Видно, что генерация плазмы на катоде обеспечивает в соответствии с простой моделью меньшее время задержки и большее время коммутации.

Характерные времена задержки и коммутации при поджиге лазерным импульсом. Видна большая разница при поджиге на катоде и на аноде.

Восстановление электропрочности вакуумного промежутка после искрового и слаботочного дугового разряда.

«Вакуумная изоляция быстрее и более полно, чем любой другой вид изоляции, восстанавливает свою электропрочность после прохождения тока искрового или слаботочного дугового разряда» (И.Н. Сливков, Процессы при высоком напряжении в вакууме, М., Энергоатомиздат, 1986.) Время восстановления электопрочности межэлектродного промежутка в чистых вакуумных условиях в разрядных устройствах с кондиционированными электродами определяется временем «деионизации» промежутка, т.е. временем, необходимым для удаления плазмы, образовавшейся в процессе горения разряда. В указанных условиях это происходит, в основном, за счёт разлёта частиц в результате теплового движения и рекомбинации их на электродах и экранах. Тепловые скорости частиц велики (~105 – 106 см/с), поэтому это время мало. (Восстановление электропрочности после погасания сильноточной дуги определяется другими процессами и будет рассмотрено позднее)

Восстановление электропрочности при электродах из серебра в зависимости от тока, длины промежутка и диаметра электродов:

Восстановление электропрочности при электродах из Be быстрее, т.к. он легче Cu и тепловая скорость при равных температурах больше.

Время восстановления значительно больше времени деионизации. Очевидно влияние вакуумных условий. Возможно, что большое время восстановления связано с тем, что диэлектрическая плёнка долго сохраняет заряд.

Электроды из нержавеющей стали, промежуток 0,42 мм, мер по очистке электродов не принимали.

Литература.

1. В.Л. Грановский, Электрический ток в газе. Установившийся ток, под ред. Л.А. Сена и В.Е. Голанта, Наука, Москва, 1971, 544 стр. 2. Р. Латам, Вакуумная изоляция установок высокого напряжения, М., Энергоатомиздат, 1985, 192 стр. 3. И.Н. Сливков, Процессы при высоком напряжении в вакууме, М., Энергоатомиздат, 1986, 256 стр. 4. Г.А. Месяц, Д.И. Проскуровский, Импульсный электрический разряд в вакууме, Новосибирск, “Наука”, 1984, 256 стр. 5. Г.А. Месяц, Эктоны (часть I), Екатеринбург, УИФ “Наука”, 1993, 184 стр.