Коронный разряд

Коронный разряд, электрическая корона, разновидность тлеющего разряда; возникает при резко выраженной неоднородности электрического поля вблизи одного или обоих электродов. Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности (острия, тонкие провода). При коронном разряде эти электроды окружены характерным свечением, также получившим название короны, или коронирующего слоя. Примыкающая к короне несветящаяся ("тёмная") область межэлектродного пространства называется внешней зоной. Корона часто появляется на высоких остроконечных предметах (огни святого Эльма ), вокруг проводов линий электропередач и т. д. Коронный разряд может иметь место при различных давлениях газа в разрядном промежутке, но наиболее отчётливо он проявляется при давлениях не ниже атмосферного. Разряд начинается, когда напряжение U между электродами достигает так называемого "начального потенциала" короны U0 (типичные значения - тысячи и десятки тысяч в). Ток коронного разряда пропорционален разности U-U0 и подвижности образующихся в разряде ионов газа он обычно невелик (доли ма на 1 см длины коронирующего электрода). При повышении U яркость и толщина коронирующих слоев растут. Когда U достигает потенциала "искрового перекрытия", коронный разряд переходит в искровой разряд.

Если коронирует только анод, корона называется положительной. В этом случае первичные электроны высвобождаются на внешней границе коронирующего слоя в результате фотоионизации газа фотонами, испускаемыми внутри короны. Ускоряясь в поле анода, эти электроны ударно возбуждают атомы и ионы газа и в актах ударной ионизации порождают электронные лавины. Во внешней зоне носителями тока являются положительные ионы; образуемый ими положительный пространственный заряд ограничивает ток коронного разряда.

В отрицательной короне положительные ионы, ускоренные сильным полем вблизи коронирующего катода, выбивают из него электроны (вторичная электронная эмиссия). Вылетев из катода, электроны ударно ионизуют газ, порождая лавины и обеспечивая воспроизводство положительных ионов. В чистых электроположительных газах ток во внешней зоне переносится электронами, а в присутствии электроотрицательных газов, обладающих сродством к электрону, - отрицательными ионами, возникающими при "слипании" электронов и нейтральных молекул газа. Эти электроны или ионы образуют во внешней зоне отрицательный пространственный заряд, ограничивающий ток коронного разряда.

В двуполярной короне коронируют оба электрода. Процессы в коронирующих слоях аналогичны описанным; во внешней зоне ток переносится встречными потоками положит, ионов и электронов (или отрицательных ионов).

При периодическом изменении полярности электродов (коронный разряд переменного тока) малоподвижные тяжёлые ионы во внешней зоне не успевают достичь электродов за время одного полупериода, и возникают колебания пространственного заряда. Коронный разряд на частотах порядка 100 Кгц и выше называется короной высокочастотной.

В коронном разряде электрическая энергия преобразуется главным образом в тепловую - в соударениях ионы отдают энергию своего движения нейтральным молекулам газа. Этот механизм вызывает значительные потери энергии на высоковольтных линиях передач. Полезное применение (кроме обработки поверхности пленок) коронный разряд нашёл в процессах электрической сепарации (например, в электрических фильтрах), электрической окраски (в частности, для нанесения порошковых покрытий), а также при регистрации ионизирующего излучения (счётчиками Гейгера - Мюллера ).

© Полимерный бум - путеводитель по полимерным технологиям и оборудованию. 

реклама на сайте, карта сайта, обмен ссылками, контакты
 >> lyksasha@yandex.ru >> ICQ 296662864  >>