А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Позитивна корона

Позитивна корона горить в повітрі з блакитно-білим свіченням, яке однорідно і існує лише в невеликій області близько дроту. При підвищенні напруги розміри цієї області збільшуються до тих пір, поки не відбувається пробою.

Режим позитивної корони при напружених, менших початкового напруги самостійної корони, носить назву режиму лічильників Гейгера. У цих лічильниках поява окремих спалахів корони використовується для підрахунку потрапляють в активний обсяг лічильника елементарних частинок або квантів у-изл У - чення, іонізующих газ.

Осцилограми струмів позитивної корони з вістря. а - шкала часу (коливання з частотою 8 (00 герц. Ь - осцилограма при середній силі струму 0 5 -а. с - при 2 а. d - осцилограма паразитних струмів (фон. Режим позитивної корони при напружених, менших початкового напруги самостійної корони , носить назву режиму лічильників Гейгера.
 Спотворення поля просторовими зарядами негативних іонів в момент згасання імпульсу в електронний торгівельний газі. Просторовий заряд зменшує падіння потенціалу у катода. Дослідження позитивної корони вістря - площину в чистих Аг, Н2 і N2[2085, 2088]показали, що поведінка позитивної корони в цих газах в дуже сильному ступені залежить від присутності в них найменших домішок електронегативний газів.

Світіння позитивної корони на тонких проводах (радіуси порядку декількох міліметрів) завжди має вигляд вельми тонкого однорідного чохла. Відповідно з цим в струмі корони в досить широкій області напруг відсутні помітні високочастотні коливання і радіовипромінювання. Таку форму позитивної корони іноді називають ультракороной, або безперервної короною.

При позитивній короні катодом є електрод з невеликим радіусом кривизни. У цьому випадку електрони, що утворюють лавини, народжуються не за рахунок вторинної емісії, так як поле у катода дуже мало, а внаслідок об'ємної фотоионизации газу поблизу анода фотонами, що генеруються в коронирующим шарі. Позитивні іони, рухаючись через темну область до катода, утворюють просторовий заряд, якій знову обмежує величину розрядного струму.

У позитивній короні електронні лавини зароджуються у зовнішнього кордону корони і спрямовуються до коронирующим електрода - анода. Виникнення електронів, що породжують лавини, обумовлено Фотоіонізація, викликаної випромінюванням коро-нірующего шару. Носіями струму в зовнішньому області корони служать позитивні іони, які дрейфують під дією поля до катода.

У позитивній короні переривчасті явища обумовлені наявністю двох видів імпульсів: лавинних і стримерів. Електронні лавини розвиваються від зовнішнього кордону коронирующего шару до коронирующим електроду. Електронним процесом, завдяки якому на кордоні коронирующего шару виникають вільні електрони, що створюють лавини в коронирующим шарі, є об'ємна іонізація газу світловими квантами, що генеруються в коронирующим шарі.

До теорії корони між циліндричними електродами. У позитивній короні електрони, що кладуть початок лавині, входять в коронирующий шар через його зовнішню кордон. Катодом служить зовнішній, некоронірующій електрод, на який потрапляють позитивні іони після дрейфу - у зовнішній області корони. Швидкості їх у катода невеликі, сам катод може бути дуже віддалений, і навряд чи можна думати, що вибивані ними електрони доходять до коронирующего шару. Мабуть, головну роль в свого роду гамма-процесах на зовнішньому кордоні шару грає фотоионизация газу в зовнішній області, викликана випромінюванням коронирующего шару. Струм, поточний у зовнішній області, складається з позитивних іонів, і просторовий заряд тут позитивний. Очевидно, те, що було сказано про неповну пробої стосовно негативної короні, відноситься і до корони позитивною. На разі двох коронирующим-чих електродів (два тонких дроти, два вістря) можна особливо не зупинятися. Відзначимо тільки, що у зовнішній області двуполяр-ної корони, що розділяє обидва коронирующих шару, течуть зустрічні потоки позитивних і негативних частинок.

Механізм утворення позитивної корони явно відрізняється від механізму утворення негативної корони, до властивостей позитивної корони слід віднести більш низьку напругу перекриття і мале утворення озону. Електрони в газі рухаються до зони корони поруч з коронирующим електродом, де утворюються лавини електронів для підтримки зони корони. Позитивні іони газу, утворені цими електронними лавинами, рухаються від електрода з набагато меншою швидкістю, ніж: електрони в зоні негативної корони, отже під час їх руху до осадительному електроду відбувається менше іонізуючих зіткнень. При низькій напруженості поля, існуючого поряд з цим електродом, вони отримують невелике прискорення, тому в результаті катодного бомбардування відбувається емісія малого числа електронів, і велика частина струму передається позитивно зарядженими іонами газу. Так як в зоні корони з високою напруженістю поля відбувається менше число іонізуючих зіткнень, то спостерігається менше утворення озону і оксидів азоту, ніж в зоні негативної корони.

У разі позитивної корони електронні лавини розвиваються від зовнішнього кордону до ро бенкетуючого шару до коронірующе-му електроду. Елементарним процесом, завдяки якому на кордоні коронирующего шару виникають вільні електрони, що створюють лавини в коронирующим шарі, є об'ємна іонізація газу світловими квантами, що генеруються в коронирующим шарі.

У разі позитивної корони електронні лавини зароджуються на зовнішній поверхні корони і рухаються у напрямку до дроту.

Результати для позитивної корони (гуртки) лежать трохи вище розрахункової кривої.

Фотографії корони навколо дроту. В разі позитивної корони електронні лавини зароджуються на зовнішній поверхні корони і рухаються у напрямку до дроту.

Відношення напруги запалювання розряду на високій частоті до напруги запалювання на постійному струмі в залежності від частоти /. У разі позитивної корони перехід в іскровий розряд відбувається при меншій напрузі, ніж в разі негативної.

Фотографії корони навколо дроту. Зліва - позитивна корона, праворуч - негативна. В разі позитивної корони електронні лавини зароджуються на зовнішній поверхні корони і рухаються у напрямку до дроту.

Переходячи до випадку позитивної корони, треба перш за все розглянути елементарні процеси, які служать для підтримки позитивного коронного розряду і обумовлюють його стабільність.

Залежно початкової. | Імпульс струму стримерний. Амплітуда струму імпульсів позитивної корони значна леньше, ніж негативною, а тривалість - значно більше і юставляет десятки мікросекунд і більше. При незначному підвищена лення напруги понад /ці імпульси зникають і встановлюється безперервний струм корони. Однак, як було показано в § 2.6 три підвищенні напруги понад Un коронний розряд переходить в приблизну форму.

Переривчасті явища в позитивній короні, особливо в її початкових стадіях, більш тісно пов'язані (принаймні в електронегативний газах) з істотними рисами цієї форми розряду, ніж в разі негативною корони. Особливо рельєфно проявляються переривчасті імпульси струму в початковій стадії позитивної корони в тому випадку, коли газ, що оточує коронирующий електрод, піддається дії радіоактивних випромінювань.

Осцилограми імпульсів струму негативного коронного розряду з вістря. а - регулярні імпульси при радіусі кривизни вістря близько 002 мм, Ь - - імпульси безладної форми, отримані при радіусі кривизни вістря близько. 0 о04 мм. Переривчасті явища в позитивної короні, особливо в її початкових стадіях, більш тісно пов'язані (принаймні в електронегативний газах) з істотними рисами цієї форми розряду, ніж в разі негативної корони. Значна частина дослідів в лабораторії Леба була проведена при використанні ампулки з радіоактивним препаратом як стороннього іонізатора розрядного проміжку.

При кілька більшій напрузі в позитивній короні з вістря мають місце більш потужні, порівняно легко реєстровані осциллографом імпульси - лавинні імпульси. Окремі лавинні імпульси тривають 10 - 3 сек. Для здійснення кожного лавинного імпульсу потрібен вже не один, а цілий ряд початкових вільних електронів. Лавинний імпульс складається з ряду швидко наступних один за одним і частково зливаються між собою електронних лавин. У певному, дуже вузькому інтервалі напруг ці процеси отримують повний розвиток, і в позитивній короні, підтримуваної стороннім іонізатором, з'являються стримери ще до досягнення початкового напруги самостійної корони. Стримери поширюються в напрямку до зовнішньої області корони і обриваються в точках, де напруженість поля занадто мала для їх вільного поширення.

В конструкцій цього електрофільтру усунуто шкідливий вплив позитивної корони, виникає на гострих крайках осаджувальних електродів, що різко знижує напруженість електричного поля. Цим майже в 2 рази підвищена в порівнянні зі звичайним електрофільтром напруженість електричного поля.

Залежно від знака коронірующе-го електрода розрізняють негативну або позитивну корону.

Залежно від знака коронирующего електрода розрізняють негативну або позитивну корону. У разі негативної корони народження електронів, що викликають ударну іонізацію молекул газу, відбувається за рахунок емісії їх з катода під дією позитивних іонів, в разі позитивної - внаслідок іонізації газу поблизу анода. Шкідлива дія корони навколо проводів високовольтних ліній передачі проявляється у виникненні шкідливих струмів витоку. Для їх зниження дроти високовольтних ліній робляться товстими. Коронний розряд, будучи переривчастим, стає також джерелом радіоперешкод.

Провід іонізатора знаходяться під напругою 13 кВ позитивної полярності (позитивна корона дає менше. Отримані результати підтверджують справедливість гіпотези про значне зниження критичного градієнта позитивної корони в біполярному режимі в порівнянні з початковим градієнтом і показують неспроможність критики цієї гіпотези.

Відповідно до полярністю коро-нірующего електрода коронний розряд називається негативною або позитивною короною. Механізми розвитку кожного з цих двох видів розряду різні.

Відповідно до полярністю коронирующего електрода коронний розряд називають негативною або позитивною короною. механізми розвитку цих видів розрядів різні. Позитивна корона утворює навколо зволікання блакитно-білу оболонку. Негативна має вигляд гірлянди, що складається з окремих, рівномірно і близько розташованих уздовж дроту, яскраво світяться намистин.

Схема негативною імпульсної корони, отриманої при зниженому тиску. У що з'явилася в 1948 р статті[2095]Леб дає огляд явищ в негативній і позитивній короні в разі вістря - площину і ра Ріда далі пояснення цих явищ почасти на основі теорії Таунсенда-Роговского, частково на основі новітньої стадії теорії стримеров.

Механізм утворення позитивної корони явно відрізняється від механізму утворення негативної корони, до властивостей позитивної корони слід віднести більш низьку напругу перекриття і мале утворення озону. Електрони в газі рухаються до зони корони поруч з коронирующим електродом, де утворюються лавини електронів для підтримки зони корони. Позитивні іони газу, утворені цими електронними лавинами, рухаються від електрода з набагато меншою швидкістю, ніж: електрони в зоні негативної корони, отже під час їх руху до осадительному електроду відбувається менше іонізуючих зіткнень. При низькій напруженості поля, існуючого поряд з цим електродом, вони отримують невелике прискорення, тому в результаті катодного бомбардування відбувається емісія малого числа електронів, і велика частина струму передається позитивно зарядженими іонами газу. Так як в зоні корони з високою напруженістю поля відбувається менше число іонізуючих зіткнень, то спостерігається менше утворення озону і оксидів азоту, ніж в зоні негативної корони.

Як показали подальші дослідження, описана вище картина переривчастих явищ, що мають місце в негативній і позитивній короні, в сильному ступені залежить від властивостей газу[2053-2059, 2084-2086, 2088]і від стану поверхні коронирующего електрода.

На рис. 2 наведені вольт-амперні характеристики коронного розряду для різних TQ при негативній і при позитивній короні.

Особливий випадок апарату, який володіє багатьма властивостями зрошуваного електрофільтру, являє собою двоступеневий електрофільтр з позитивною короною, застосовуваний для очищення повітря в системах кондиціонування повітря. На пластини цього електрофільтру нанесено шар розчинної масла, до якого прилипає пил, і через певні проміжки часу (2 - 8 тижнів) ці пластини промивають для видалення пилу, що накопичився, а потім на них знову наносять новий шар масла.

Зазвичай електрод з малим радіусом є анодом: на нього подається позитивний потенціал і навколо нього утворюється позитивна корона. Звідси іони, що утворилися в світиться шарі газу, рухаються до катода, створюючи струм через стабілітрон. З ростом струму коронний розряд переходить в тліючий або іскровий, в залежності від тиску газу. Струм коронного розряду обмежується самим розрядом, а не зовнішнім опором в ланцюзі стабилитрона, як це має місце при тліючому розряді. При цьому обмеження струму коронного розряду обумовлено великим опором темного шару газу, в якому розрядна плазма зазвичай не утворюється.

Дослідження позитивної корони вістря - площину в чистих Аг, Н2 і N2[2085, 2088]показали, що поведінка позитивної корони в цих газах в дуже сильному ступені залежить від присутності в них найменших домішок електронегативний газів.
 Схема отримання коронного розряду.

Коронний розряд виникає як при негативному потенціалі на дроті (негативна корона), так і при позитивному (позитивна корона), а також і при змінній напрузі між дротом і циліндром. При збільшенні напруги між дротом і циліндром зростає і струм у коронному розряді. При цьому збільшується товщина світиться шару корони.

Схема отримання коронного розряду. Коронний розряд виникає як при негативному потенціалі на дроті (негативна корона), так і при позитивному (позитивна корона), а також і при змінній напрузі між дротом і циліндром. При збільшенні напруги між дротом і циліндром зростає і струм у коронному розряді. При цьому збільшується і товщина світиться шару корони.

На коронирующих електродах підтримується негативна полярність, так як при цьому корона більш стійка і Пробійна напруга значно вище, ніж при позитивній короні.

На користь висновку, що не можна пояснити підтримку позитивного коронного розряду тільки першим з перерахованих тут механізмів, говорить та обставина, що позитивна корона з'являється і підтримується також і на окремо взятому тонкому дроті або вістря, коли іншим електродом служить лише земля чи далеко віддалені оточуючі предмети. В цьому випадку процеси іонізації на поверхні катода не можуть грати великої ролі для підтримки розряду тому, що напруженість поля у катода дуже мала, а негативні іони, якщо вони тут і утворюються в дуже незначній кількості, повинні губитися на довгому шляху до коронирующего електрода внаслідок рекомбінації з позитивними іонами. Тому необхідно допустити, що і при інших умовах фотоионизация газу власним випромінюванням грає істотну роль для підтримки позитивної корони.

Вольтамперная характеристика перехідних процесів. Площа піку при введенні проб важко іонізующей газів залежить від сили струму, що проходить через детектор, а сила струму в детекторі на позитивній короні в основному - від загального числа метастабільних атомів газу-носія. При підвищенні напруженості поля сила струму, а значить, і число метастабільних атомів, збільшуються. При збільшенні сили струму молекули однієї і тієї ж введеної проби замінюють собою всі великі кількості метастабільних атомів, внаслідок чого абсолютна величина зміни сили струму зростає. Нижче представлена залежність зміни площі піку від сили струму, що проходить через детектор.

Шейл пояснює це тим, що негативна корона має набагато більшу вхідну потужність, і незважаючи на те, що-робоча напруга негативною корони менше робочої напруги позитивної корони (будучи обмеженим з міркувань іскрового перекриття), негативний струм буде набагато-більше.

При певних величинах напруги на електроді і відстані до окрашиваемого вироби щільність електричного поля на виступаючих і гострих частинах виробів може бути такий великий, що виникає явище позитивної корони. Вона надає шкідливий вплив на електростатичне фарбування, так як краплі лакофарбового матеріалу, що летять до заземленого виробу, будуть відштовхуватися короною.

Так як дослідження іскрового розряду показують, що позитивний стример вимагає в нерівномірному поле меншою середньої напруженості поля для свого поширення, чек негативний, то ми маємо право очікувати, що позитивна корона буде перекриватися окремими іскрами при меншій напрузі між електродами, ніж негативна. Повсякденний досвід виправдовує це припущення. На цьому саме підставі позитивної короною не користуються в електрофільтрах.

Так як дослідження іскрового розряду показують, що позитивний стример вимагає в нерівномірному поле меншою середньої напруженості поля для свого поширення, ніж негативний, то ми маємо право очікувати, що позитивна корона буде перекриватися окремими іскрами при меншій напрузі між електродами, ніж негативна. Повсякденний досвід виправдовує це припущення. На цьому саме підставі позитивної короною не користуються в електрофільтрах.

Синхронний реєстратор-аналізатор часткових розрядів R2000 /N. У самій нижній частині малюнка приведена осцилограма напруги живлення. Виміри проводилися при наявності сильної позитивної корони з рівнем, що значно перевищують рівень власних ЧР ТТ. Колір зафарбовування (від зеленого до червоного) або зачер-вати (в чорно-білому варіанті) в кожній точці діаграми пропорційні кількості зареєстрованих імпульсів ЧР з відповідними амплітудою і фазою. На малюнках відзначені сигнали позитивної та негативної корон і імпульси ЧР від дефекту. Верхній і середній малюнки відрізняються тільки чутливістю. Добре видно, що СВЧ зонд чітко реєструє сигнали від дефекту і практично не реєструє сигнали від корони. Тому СВЧ зонд, який працює на частотах 700 - 800 МГц, надійно реєструючи сигнали ЧР від дефектів ізоляції, практично не чутливий до корони, що робить його застосування дуже зручним в умовах реальної експлуатації. Він дозволяє проводити дистанційний контроль високовольтних вводів і трансформаторів струму.

Дані про швидкість газів були додані в цю таблицю з інших джерел. Споживання енергії електрофільтрами з позитивною короною, що застосовуються для очищення навколишнього повітря, на одиницю об'єму очищеного газу значно перевищує споживання енергії електрофільтрами з негативною короною.

Узагальнена залежність.

При позитивній полярності в кривій струму з'являються високочастотні пульсації. Вони і обумовлюють високий рівень перешкод позитивної корони при змінній напрузі. Спостереження за формою струму і за чохлом корони показують, що поява пульсацій в струмі в позитивний напівперіод супроводжується одночасним збільшенням радіуса світіння і появою стримеров. Форма струму стримерний корони в негативний напівперіод не змінюється - струм залишається пульсуючим.

Переривчасті явища в позитивній короні, особливо в її початкових стадіях, більш тісно пов'язані (принаймні в електронегативний газах) з істотними рисами цієї форми розряду, ніж в разі негативної корони. Особливо рельєфно проявляються переривчасті імпульси струму в початковій стадії позитивної корони в тому випадку, коли газ, що оточує коронирующий електрод, піддається дії радіоактивних випромінювань.