淺(qian)談真空泵的(de)高頻放電現(xian)象
發布時間(jiān):2025/12/04 14:51:02
高頻放電就(jiù)是當兩個電(diàn)極間有高頻(pin)交變電場存(cun)在時所引起(qǐ)👅的放電形式(shi)。當放電管兩(liang)端加上交變(bian)電壓時,氣體(ti)中的電子和(hé)正離子便在(zài)交變電場作(zuò)🈲用下産🔞生附(fù)加📧的諧振動(dòng)。因正離子質(zhi)量比電子大(da)得多,諧振動(dòng)振幅很小。當(dāng)真空泵頻率(lü)較低,諧振動(dong)的振幅遠大(da)于兩極間的(de)距離時,電子(zǐ)在每個半周(zhou)期中都經過(guò)崩潰、放電、熄(xi)滅的全過程(chéng),這時的㊙️放電(diàn)情況和直流(liú)情況✏️一樣。當(dang)頻率較高♍時(shi),諧振動的振(zhèn)☎️幅遠小于兩(liǎng)極間的距離(li)時,由于電子(zi)💚不斷地來回(hui)運動,其電離(lí)能力将大大(da)加強。
因電子(zǐ)諧振動的振(zhen)幅很小,進人(rén)電極的電子(zǐ)數量将大大(da)減少。這樣保(bǎo)證氣體自持(chi)放電的電子(zǐ)将不♍再由電(dian)極🏃♀️産生👄的二(er)次電子來提(ti)供,而是由電(diàn)子來回運動(dong)時由電離産(chǎn)生的電子來(lái)提供。這時雖(sui)然也🔞有少量(liàng)正離子、光子(zi)轟擊電極産(chan)生二次電子(zǐ),但由🈚于兩個(gè)電極🛀🏻的極性(xing)不斷發生變(bian)化,二次電子(zǐ)的振動方向(xiang)有時與進人(ren)電極的電子(zi)流方向相同(tóng),有時相反。因(yin)此🆚它對保❤️證(zhèng)自持條件并(bìng)不有利。
真空(kōng)泵這種高頻(pín)放電,隻要有(yǒu)高頻電場便(bian)可形成,不一(yī)定♉僻要電極(jí),所以一般又(you)稱無極放電(dian)。無極放電不(bú)僅能在交變(biàn)的電場下形(xing)成,而且可以(yi)在交變磁場(chǎng)下形成。因交(jiao)變磁場能産(chǎn)生禍旋電場(chǎng),氣體中由于(yu)殘餘電離産(chan)生的電子在(zài)渦旋電場的(de)作用🌈下圍繞(rao)磁🈚力線作加(jiā)速運動,由此(cǐ)産生大量電(dian)離♈。當磁場方(fang)向沿放電管(guan)的軸線方向(xiàng)時,渦旋電場(chang)将沿半徑方(fang)向‼️逐漸減弱(ruo),電子的電離(lí)能✂️力也沿半(bàn)徑方向減弱(ruo),因而形成了(le)沿半徑方向(xiang)的電子與離(li)子的濃度梯(ti)度。
在濃度梯(ti)度的作用下(xia),電子和離子(zǐ)從軸線向管(guǎn)壁擴散。由于(yu)電子擴散比(bi)離子快,擴散(sàn)結果,在軸線(xiàn)處出現正電(diàn)位,在管壁處(chù)出現負電位(wei),這樣又産生(sheng)了由軸線指(zhǐ)向管壁的靜(jìng)電場。因此,放(fàng)電🌍管中存在(zài)兩種電場,一(yi)是圍繞磁🏃♀️力(lì)線的渦旋電(dian)場,一是從軸(zhóu)線指向管壁(bi)的🈲靜電場。電(dian)子在這兩個(ge)電場的同時(shí)作用下,一面(miàn)圍🚩繞🔅軸線運(yùn)動,一面💋向管(guǎn)壁擴展,結果(guo)形成一系列(liè)的同心光環(huán)。由♊于不同半(bàn)徑上電子的(de)能最不同,激(jī)發的能級⛷️和(hé)數量不同,因(yīn)此半徑不同(tong)的光環,具有(you)不同的顔色(se)。
高頻放電時(shi)的着火電壓(ya)是放電發生(sheng)時加在電極(jí)上的㊙️交變電(dian)🚶位差的振幅(fu)。這個電壓的(de)振幅比直流(liu)放電🆚的着火(huo)電✊壓低。高頻(pín)擊穿電場強(qiáng)度與氣壓有(yǒu)關。氣壓愈高(gāo),擊穿電場強(qiang)度也愈大,擊(jī)穿時的頻率(lǜ)✉️也愈高。高頻(pín)放電在雷達(da)和脈沖技術(shu)方面有廣泛(fàn)的應用。