Тлеющий разряд

Определение "Тлеющий разряд" в Большой Советской Энциклопедии

Внешний вид и распределение параметров в нормальном тлеющем разряде

Тлеющий разряд, один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Происходит при низкой температуре катода, отличается сравнительно малой плотностью тока на катоде и большим (порядка сотен вольт) катодным падением U потенциала. Тлеющий разряд может возникать при давлениях р газа вплоть до атмосферного, однако подавляющее большинство исследований Тлеющий разряд проведено при р от сотых долей до нескольких мм. рт. ст. Электроны из катода Тлеющий разряд испускаются главным образом под действием ударов положит, ионов и быстрых атомов (и частично — за счёт фотоэффекта и энергии метастабильных атомов). Для внешнего вида Тлеющий разряд в длинной цилиндрической трубке при давлениях порядка десятых долей мм. рт. ст. и выше характерно наличие ряда областей, визуально сильно отличающихся одна от другой (рис. 1). Происхождение этих областей объясняется особенностями элементарных процессов ионизации и возбуждения атомов и молекул. Важнейшей из них, определяющей само существование Тлеющий разряд при указанных условиях, является катодное тёмное пространство, в котором в результате ударной ионизации электронами образуются положительные ионы, обеспечивающие эмиссию электронов из катода. Напряжение между электродами Тлеющий разряд (напряжение горения) зависит в основном от двух параметров: произведения р на расстояние l между электродами (р× l) и плотности тока на катоде j. Общая классификация различных форм Тлеющий разряд была установлена в исследованиях советского учёного Б. Н. Клярфельда и его учеников. Она распространяется на случай сверхмалых значений p l и j, когда в пространстве между электродами отсутствует пространственный заряд и поле практически однородно. В таком, по терминологии Клярфельда, простейшем Тлеющий разряд отсутствуют упомянутые выше отдельные области и газ ионизуется электронами во всём межэлектродном промежутке. При увеличении p l и j возможно существование двух форм Тлеющий разряд — нормального и плотного. В первом из них электроны эмиттирует только часть поверхности катода. При этом j и U остаются постоянными, а с ростом тока эмиссия происходит со всё большей площади катода. Плотный Тлеющий разряд наблюдается при больших j. Для него характерно резкое возрастание напряжения горения с ростом тока.

Особой формой Тлеющий разряд является разряд с полым катодом (катод имеет форму полого цилиндра или двух параллельных пластин). В таком Тлеющий разряд электроны, многократно колеблющиеся между стенками катода, интенсивно ионизуют газ. Тлеющий разряд с полым катодом отличается от обычного Тлеющий разряд значительно большими плотностью тока и яркостью свечения. Свойства и характеристики Тлеющий разряд используются в технике (например, стабилитроны, тиратроны Тлеющий разряд).

Лит.: Капцов Н. А., Электрические явления в газах и вакууме, 2 изд., М. — Л., 1950; Грановский В. Л., Электрический ток в газе. Установившийся ток, М., 1971; Генис А. А., Гориштейн И. Л., Пугач А. Б., Приборы тлеющего разряда, К.,1963; Актон Д., Свифт Д., Газоразрядные приборы с холодным катодом, пер. с англ., М. — Л., 1965.
  Л. А. Сена.