Dujų elektrinio skilimo srauto teorija
Pats žodis „tekėjimas“ yra išverstas kaip „tekėjimas“. Atitinkamai, „streameris“ yra plonų šakotų kanalų rinkinys, per kurį tam tikru srautu juda elektronai ir jonizuotų dujų atomai. Tiesą sakant, srovelė yra koronos arba kibirkštinio išlydžio pirmtakas, esant santykinai aukštam dujų slėgiui ir santykinai dideliam elektrodų atstumui.
Išsišakoję švytintys streamerio kanalai pailgėja ir ilgainiui persidengia, uždaro tarpą tarp elektrodų – susidaro ištisiniai laidžios gijos (kibirkštys) ir kibirkšties kanalai. Kibirkštinio kanalo susidarymą lydi srovės padidėjimas jame, staigus slėgio padidėjimas ir smūginės bangos atsiradimas ties kanalo riba, kurią girdime kaip kibirkščių traškėjimą (miniatiūrinis griaustinis ir žaibas).
Ryškiausiai šviečia streamerio galvutė, esanti kanalo sriegio priekyje. Priklausomai nuo dujinės terpės tarp elektrodų pobūdžio, srovelės galvutės judėjimo kryptis gali būti vienas iš dviejų dalykų, taip išskiriant anodinius ir katodinius srautus.
Apskritai, streameris yra sunaikinimo stadija, esanti tarp kibirkšties ir lavinos. Jei atstumas tarp elektrodų mažas, o dujinės terpės slėgis tarp jų mažas, tai lavinos stadija aplenkia srovę ir eina tiesiai į kibirkšties stadiją.
Skirtingai nuo elektronų lavinos, srovei būdingas didelis srauto galvutės sklidimo greitis iki anodo ar katodo (apie 0,3% šviesos greičio), kuris yra daug kartų didesnis nei elektronų dreifo greitis. išoriniame elektriniame lauke.
Esant atmosferos slėgiui ir esant 1 cm atstumui tarp elektrodų, katodo srovelės galvutės sklidimo greitis yra 100 kartų didesnis nei elektronų lavinos greitis. Dėl šios priežasties streameris laikomas atskiru išankstinio elektros išlydžio suskaidymo į dujas etapu.
Heinzas Ratneris, 1962 m. eksperimentuodamas su Wilson fotoaparatu, stebėjo lavinos perėjimą į srovę. Leonardas Loebas ir Johnas Meekas (taip pat ir Raettneris nepriklausomai) pasiūlė srovių modelį, paaiškinantį, kodėl savaime išsilaikančios iškrovos susidaro tokiu dideliu greičiu.
Faktas yra tas, kad du veiksniai lemia didelį srauto galvutės judėjimo greitį. Pirmasis veiksnys yra tai, kad dujos priešais galvą yra sužadinamos rezonansine spinduliuote, dėl kurios atsiranda vadinamoji. Laisvieji elektronai sėklose asociacinės jonizacijos reakcijos metu.
Sėkliniai elektronai formuojasi palei kanalą efektyviau, nei atsirastų tiesioginės fotojonizacijos metu.Antrasis veiksnys yra tas, kad erdvės krūvio elektrinio lauko intensyvumas šalia srovinio srauto galvutės viršija vidutinį elektrinio lauko intensyvumą tarpelyje, todėl srauto priekio sklidimo metu pasiekiamas didelis jonizacijos greitis.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta katodinio srauto formavimo schema. Kai elektronų lavinos galva pasiekė anodą, už jo tarpelektrodinėje erdvėje dar buvo uodega jonų debesies pavidalu. Čia dėl dujų fotojonizacijos atsiranda dukterinės lavinos, kurios prisitvirtina prie šio teigiamų jonų debesies. Krūvis tampa vis tankesnis ir tokiu būdu gaunamas savaime sklindantis teigiamo krūvio srautas – pats srovinis.
Teoriškai šioje erdvės tarp elektrodų taške, kur lavina virsta srove, tam tikru momentu yra taškas, kuriame susidaro suminis elektrinis laukas (elektrodų sukurtas elektrinis laukas ir srovinio galvutės erdvės krūvio laukas). ) dingsta. Manoma, kad šis taškas yra išilgai lavinos ašies. Iš esmės streamerio priekis yra netiesinė jonizacijos banga, erdvės krūvio banga, kuri kyla laisvoje erdvėje kaip degimo banga.
Norint suformuoti katodinio srauto priekinę dalį, būtina spinduliuotės emisija už tarpo tarp elektrodų ribų.Tuo momentu, kai elektrinio lauko stiprumas srauto galvutėje pasiekia kritinę vertę, atitinkančią elektronų nuotėkio pradžią, sutrinka lokali pusiausvyra tarp elektrinio lauko ir elektronų greičio pasiskirstymo, o tai apskritai labai apsunkina srovinio srauto modelį. elektrinis dujų gedimas.