1.
2.1 LÝ THUYẾ T VẦ NG QUANG
Trong chư ơ ng này giớ i thiệ u vắ n tắ t về nề n tả ng vậ t lý củ a vầ ng quang mộ t chiề u. Quá trình hình thành vầ ng quang trên dây dẫ n.
Như đã trình bày ở phầ n trư ớ c, vầ ng quang là sự phóng điệ n mộ t phầ n nó xả y ra tạ i lớ p không khí lân cậ n củ a dây dẫ n như ng không đánh thủ ng điệ n trư ờ ng. Điề u này có thể xả y ra dọ c chiề u dài đư ờ ng dây dẫ n, hoặ c tạ i các vùng xung quanh các điể m có hình dạ ng bấ t thư ờ ng trên bề mặ t dây dẫ n điệ n áp cao.
Vớ i giá trị điệ n cao áp truyề n tả i trên đư ờ ng dây, vầ ng quang bắ t đầ u khi điệ n trư ờ ng tạ i các vùng lân cậ n xung quanh đư ờ ng dây đạ t đế n giá trị phá hủ y không khí. Lớ p vầ ng quang xung quanh đư ờ ng dây truyề n tả i gọ i là lớ p ion hóa. Lớ p ion hóa xung quanh dây dẫ n thẳ ng như hình 2.1. Trong đó điệ n trư ờ ng củ a lớ p ion hóa là lớ n hơ n điệ n trư ờ ng củ a các electron do va đậ p . Tùy thuộ c vào sự sắ p xế p củ a dây dẫ n trên đư ờ ng dây truyề n tả i mà lớ p ion hóa thư ờ ng không đố i xứ ng qua dây dẫ n. Trong thự c tế , bề dày củ a lớ p ion hóa này đư ợ c bỏ qua vì nó quá nhỏ so vớ i chiề u cao củ a dây dẫ n so vớ i đấ t.
CHƯ Ơ NG 3 PHƯ Ơ NG PHÁP GIẢ I BÀI TOÁN TRƯ Ờ NG ION HÓA
Quá trình phóng điệ n bên trong lớ p ion hóa tùy thuộ c vào độ phân cự c củ a điệ n áp và vầ ng quang trên dây dẫ n mang điệ n âm và dư ơ ng là khác nhau.
2.1.1 Vầ ng quang tạ i điệ n cự c dư ơ ng
Khi điệ n áp dây dẫ n tư ơ ng đố i cao hơ n giá trị điệ n áp khở i tạ o vầ ng quang, độ lớ n điệ n trư ờ ng xung quanh dây dẫ n đủ mạ nh để làm tăng tố c các electron tự do tạ i lớ p ion hóa di chuyể n về phía điệ n cự c dư ơ ng. Các electron này đạ t đư ợ c đủ năng lư ợ ng và ion hóa các phân tử không khí do va chạ m. Bỏ lạ i mộ t ion dư ơ ng phía sau, các electron mớ i hình thành tiế p tụ c di chuyể n dọ c theo điệ n trư ờ ng và lặ p lạ i sự va chạ m hình thành nên thác điệ n tích. Quá trình thứ 2 củ a thác điệ n tích này đư ợ c bắ t đầ u bằ ng các electron đư ợ c tạ o ra từ các photon tỏ a ra từ lõi củ a thác điệ n
Hình 2.1: Cấ u trúc lớ p ion hóa xung quanh dây dẫ n
CHƯ Ơ NG 3 PHƯ Ơ NG PHÁP GIẢ I BÀI TOÁN TRƯ Ờ NG ION HÓA tích ở tấ t cả các hư ớ ng. Hình thứ c này củ a vầ ng quang bao gồ m onset streamer tạ o ra các xung ngẫ u nhiên củ a dòng điệ n dư ơ ng.
Ở giá trị điệ n áp cao, các đám mây điệ n tích âm gầ n bề mặ t điệ n cự c dư ơ ng. Điề u này tạ o ra điệ n trư ờ ng gầ n đồ ng nhấ t giữ a vùng điệ n tích không gian và điệ n cự c. Nế u đám mây điệ n tích âm này không có mậ t độ đủ lớ n thì sẽ không xả y ra phóng điệ n trong vùng tạ i đó và các ion âm sẽ trở thành trung tính ở anode.
Khi điệ n áp cao, các đư ờ ng điệ n trư ờ ng này ngắ n lạ i và chồ ng chéo nhau sinh ra sự phóng điệ n phát sáng tạ i vùng gầ n dây dẫ n.
2.1.2 Vầ ng quang tạ i điệ n cự c âm
Ở giá trị điệ n áp khở i tạ o và đủ lớ n, vầ ng quang tạ i điệ n cự c âm dao độ ng nhanh chóng và đề u đặ n đư ợ c biế t như xung vầ ng quang Trickle. Như đã giớ i thiệ u trong chư ơ ng trư ớ c, các ion âm và electron di chuyể n ra khỏ i cathode và các ion dư ơ ng di chuyể n theo chiề u ngư ợ c lạ i hình thành các thác điệ n tích.
Hình 2.2: Sự hình thành thác điệ n tích trong phóng điệ n vầ ng quang củ a dây dẫ n điệ n thế dư ơ ng
CHƯ Ơ NG 3 PHƯ Ơ NG PHÁP GIẢ I BÀI TOÁN TRƯ Ờ NG ION HÓA