110 likes | 241 Views
Ionisatsioonilised ebastabiilsused. Z + , Z -. Z + , Z -. Z +. Z +. Z -. Z -. n e. n e. Üldine: tasakaaluline olek võib olla kas stabiilne või labiilne . Earnshaw teoreem: elektriväljas on laengusüsteemide tasakaal labiilne . r. r.
E N D
Ionisatsioonilised ebastabiilsused Z+, Z- Z+, Z- Z+ Z+ Z- Z- ne ne Üldine: tasakaaluline olek võib olla kas stabiilne või labiilne Earnshaw teoreem: elektriväljas on laengusüsteemide tasakaal labiilne r r Plasmas: , statsionaarses olukorras Stabiilne: ne Z+ Ebastabiilne: ne Z+
Stabiliseerivad ja destabiliseerivad faktorid r T(r) p = const R Välisahela takistus U0 Upl Rekombinatsioon Difusioon ja soojusjuhtivus Metastabiilsed aatomid ja astmeline ionisatsioon Temperatuuri kasv T N E/N Te
Piki- ja ristihäiritused Kuna ruumlaengu r eluiga on lühike, siis Er = 0 ja divj = 0 ja piki risti dne jE neE= const Nihe ne ja n+ vahel on põhjustatud erinevatest triivikiirustest Ristisuunaline häirituse korral koondub ionisatsioon plasmasamba teljele (kontraheerumine)
Protsessideajaskaala; CO2/N2/He, N = 1018 cm-3, T = 300-500 K
Straadid: A C V niikulgevadkui ka seisulained Olgu Reeglina: liikumine anoodilt katoodile
Kontraheerumine(tihtipeale “arcing”) R r ik+1 > ik ne(r) - Bessel i5 8i1 Põhjused: 1. Z+: 2. Z-: Astmelineionisatsioon Elektron-elektronpõrked
Kaarlahendus Huumlahendus j/p2 100 mA/cm2Torr2 gi = 10-3 - 10-1 Kaarlahendus j = 102 -104 A /cm2 gT,F 1-10 UK 10 V kaar E j kaar n+ j huumlahendus j+ Tugeva ruumlaengu väli on põrkevaba! ne j+ je je x x x 10 mm
Positiivne sammas: termodünaamiline tasakaalulisus Ar, 1 at Te-Tg väheneb 1. Rõhu kasvades ne kasvades (tingitud emissiooni kasvust) Ristlõike suurenedes (elektron- aatom põrked asenduvad laetud osakeste vaheliste põrgetega) Võrreldes huumlahendusega on kaare puhul plasma säilitamiseks vaja nõrgemat välja
Laetud osakeste põrkeristlõiked ja-sagedused Integreerimispiirid? Alumine piir: Coulombi raadius Integraalne ristlõige Ülemine piir:lD Ristlõige on kaks suurusjärku suurem, kui neutraalsete aatomite gaasikineetiline ristlõige lD Tuleb arvestada kolme tüüpi laetud osakeste vahelisi põrkeid põrkesagedused nee, nei, nii on erinevad, sest, taandatud massid on erinevad! r
Kaarlahenduse rakendusi H2, p 70 Pa, 40 kV Türatron –suurte voolude kiire kommutaator U0 C T 3 mm di/dt 1012 A/s 15 mm
Kõrgrõhulambid Xe, 12 at Metallide halogeenühenditel töötavad lambid Hg -sinakasAgCl - valgeAgF - ?AgBr - helekollaneAgl -kollakasroheline