trường đồng nhất Định luật Pasen
- Điện trường đồng nhất là trường hợp lý tưởng, trị số điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau (E = const) điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau (E = const) và cĩ đường sức của từ trường song song vơi nhau.
- Đặc điểm của phĩng điện trương điện trường đồng nhất: nhất:
+ Do E = const và khi áp suất khí = const thì = const. + Quá trình hình thành và phát triển của phĩng điện + Quá trình hình thành và phát triển của phĩng điện
a) Phĩng điện trong trường đồng nhất cĩ áp suất thấp suất thấp
• Để cĩ thể duy trì phĩng điện ở P thấp, việc sinh ra các điện tử thứ cấp dựa vào sự giải thốt điện tử từ bề mặt cực âm của ion dương và của phơtơn bức xạ từ thác điện tử thứ nhất.
• Khi thác điện tử thứ nhất phát triển trên tồn bộ khoảng cách giữa hai cực thì số lượng điện tử trong thác là eαs điện tử (s - khoảng cách giữa hai điện cực). Vậy số ion dương mới phát sinh ra do quá trình ion hố và cũng là số lượng điện tử của thác là eαs - 1. Số ion dương này khi bay về phía cực âm sẽ giải thốt được γ(eαs - 1) điện tử từ bề mặt âm cực (γ – hệ ion hĩa do ion dương đập vào mặt cực âm). Để cĩ thể duy trì phĩng điện, phải cĩ ít nhất một điện tử mới kế tiếp cho điện tử đầu.
+ Nên điều kiện phĩng điện tự duy trì chỉ do các ion dương gây nên là: γ(eαs - 1) ≥ 1
+ Gọi f là hệ số phơtơn do 1 điện tử phát ra, η- là hệ số chỉ khả năng ion hố bề mặt do phơtơn, thì số điện tử gây ra do phơtơn sẽ là f. η. eαs ≥ 1
+ Vậy điều kiện phĩng điện tự duy trì do tác dụng của cả ion dương và phơtơn phối hợp là:
γ(eαs - 1) + f. η. eαs ≥ 1
eαs >> 1 (γ + f. η) eαs ≥ 1 αs ≥ ln1/γtr = const; thường αs = 3,7- 4
b) Phĩng điện trong trường đồng nhất áp suất cao
Với áp suất cao các ion dương khơng thể chuyển động với tốc độ lớn vì chúng bị va chạm liên tục với các phân tử khí. Nên việc sản sinh các điện tử mới dựa vào sự ion hố quang trong khối khí 1 ln s
γ: là hệ số ion hĩa quang; thường αs =20
c) Định luật Pasen.
• Ufđ = f(P,S)
- Ufđ = f(P) khi S = const
Khi P lớn, N ↑,λe ↓ , mặc dù số va chạm với phần tử trung hồ lớn, song α . Để cĩ điện tích gây nên phĩng điện thì phải cần cĩ sự ion hố lớn, nên cần phải tăng U lên. Nên ở P cao cĩ Ufđ
lớn (vùng II của đồ thị). P
Nếu giảm P lúc đầu Ufđ sẽ giảm bởi vì λe ↑, khả năng ion hố sẽ tăng làm cho sự phĩng điện cĩ thể phát sinh dễ hơn. Khi P ở P* thì α lớn nhất, do vậy Ufđ đạt cực tiểu.(Ufđmin)
Nếu P giảm quá P* thì Ufđ lại tăng lên, là do N giảm, xác suất va chạm của điện tử với phân tử khí giảm nhiều, mặc dù λe ↑, song hệ số ion hố lại giảm vì vậy sự ion hố lớn khĩ xảy ra. Để cĩ đủ điện tích phĩng điện cần phải tăng U lên, tức là Ufđ sẽ tăng khi P giảm (vùng I). Khi P → ”0” sẽ xảy ra hiện tượng bức xạ nguộn, tức là xảy ra ion hố bề mật cực âm.
Ufđ Ufđmin S = const (II) (I) P*