淺談真(zhēn)空泵的高頻放電(diàn)現象
發布時間:2025/12/13 14:51:02
高(gāo)頻放電就是當兩(liang)個電極間有高頻(pín)交變電場存在時(shí)所引起的放電形(xíng)式。當放電管兩端(duān)加上交變電壓🏃♀️時(shi),氣體中的電子和(hé)正離子便在交變(biàn)電場作用下産生(shēng)附加🛀🏻的諧振❗動。因(yin)正離子質量比電(dian)子大得多,諧振動(dòng)振幅很小。當真空(kōng)💜泵頻率較低,諧振(zhen)動的振幅遠大于(yu)兩極間的距離時(shi),電子✉️在每個半周(zhou)⚽期中都經過崩潰(kui)、放電、熄滅的全過(guo)程,這時的放電情(qing)況和直流情況一(yī)樣。當頻率較高時(shí),諧振動的振幅遠(yuan)小于兩極間的距(jù)離時,由于電子不(bu)斷地來回☔運動,其(qi)電離能力将大大(da)加強。
因電子諧振(zhèn)動的振幅很小,進(jìn)人電極的電子數(shu)量将大👈大減少🌏。這(zhè)樣保證氣體自持(chí)放電的電子将不(bu)再由電極❓産生🧑🏽🤝🧑🏻的(de)二次電子來提供(gòng),而是由電子來💛回(huí)運動時由電🈲離産(chǎn)生的電子來提供(gong)📐。這時雖然也有少(shao)量正😘離子、光子轟(hōng)擊電極産生二次(ci)電子,但由🈲于兩個(ge)電極的極性不斷(duan)發生變化,二次電(dian)子的振動方向有(you)時與🔅進人電極的(de)電✔️子流方向相同(tong)✊,有時⛹🏻♀️相反。因此它(ta)對保證自持條件(jiàn)并不有利。
真空泵(beng)這種高頻放電,隻(zhī)要有高頻電場便(biàn)可形成,不一定僻(pì)要電極,所以一般(bān)又稱無極放電。無(wú)極放電不僅能在(zài)㊙️交變的電場下形(xing)成,而且可以在交(jiāo)變磁場下❗形成。因(yin)🙇🏻交變磁場能産🔞生(sheng)禍旋電場,氣體中(zhong)由于殘餘電離産(chan)生的電子在渦旋(xuán)電場的作用🔞下圍(wéi)繞磁力線作加速(su)🎯運動,由此産💋生大(dà)量電離。當磁場方(fang)向沿放電管的軸(zhou)線方向時,渦旋電(diàn)場将沿半徑方向(xiàng)逐漸減弱,電子的(de)電離能力也沿半(ban)徑方向減弱,因而(er)形成了沿半徑方(fang)向的電子與離子(zi)的濃度梯度。
在濃(nong)度梯度的作用下(xia),電子和離子從軸(zhóu)線向管壁擴散。由(yóu)于電子擴散比離(li)子快,擴散結果,在(zai)軸線處😘出現正電(dian)位,在管壁處出現(xiàn)負電位,這樣又産(chan)生了由軸線指向(xiàng)管壁的靜電場。因(yin)此,放電管中存在(zai)兩🛀種電場,一是圍(wei)繞磁力線的渦旋(xuan)電場,一是從軸線(xiàn)🛀🏻指向管壁的靜電(diàn)場。電子在這兩個(gè)電場的同時作💞用(yòng)下,一面圍繞軸線(xian)運動,一面向管壁(bì)擴展,結果形成一(yī)系列的同心光環(huan)。由于不同半徑上(shang)電子的能最不同(tóng),激發的能級和數(shu)量不同,因此半徑(jìng)不同的光環,具有(yǒu)不同的顔色。
高頻(pín)放電時的着火電(dian)壓是放電發生時(shi)加在電極上🌈的交(jiao)⭐變電位差的振幅(fu)。這個電壓的振幅(fú)比直流放電的着(zhe)火電壓低。高頻擊(jī)穿電場強度與氣(qi)壓有關。氣壓愈高(gāo),擊❤️穿電場☎️強度也(yě)愈大,擊🈲穿時的頻(pín)率也愈高。高頻放(fàng)電在雷達和脈沖(chong)技術方面有廣泛(fàn)🙇🏻的應用。