மின்சார வெளியேற்ற வரையறை. மின்னல். சாதாரண பளபளப்பு வெளியேற்றம்

எல் இ சி டி ஐ ஏ

கேடட்கள் மற்றும் மாணவர்களுக்கான "எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் தீ ஆட்டோமேட்டிக்ஸ்" என்ற பிரிவில்

சிறப்பு 030502.65 - "தடயவியல் பரிசோதனை"

தலைப்பு எண் 1 இல்."செமிகண்டக்டர், எலக்ட்ரானிக், அயன் சாதனங்கள்"

விரிவுரையின் தலைப்பு "குறித்தல் மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த சாதனங்கள்".

காட்டி சாதனங்கள்

வாயுக்களில் மின் வெளியேற்றம்.

வாயு-வெளியேற்ற (அயனி) சாதனங்கள் வாயு அல்லது நீராவியில் மின்சார வெளியேற்றத்துடன் கூடிய எலக்ட்ரோவாகும் சாதனங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அத்தகைய சாதனங்களில் வாயு குறைந்த அழுத்தத்தில் உள்ளது. ஒரு வாயுவில் (நீராவியில்) ஒரு மின்சார வெளியேற்றம் என்பது அதன் வழியாக ஒரு மின்னோட்டத்தை கடந்து செல்லும் நிகழ்வுகளின் தொகுப்பாகும். அத்தகைய வெளியேற்றத்துடன், பல செயல்முறைகள் நடைபெறுகின்றன.

அணுக்களின் உற்சாகம்.

எலக்ட்ரானின் தாக்கத்தின் கீழ், வாயு அணுவின் எலக்ட்ரான்களில் ஒன்று அதிக தொலைதூர சுற்றுப்பாதைக்கு (அதிக ஆற்றல் மட்டத்திற்கு) நகரும். அணுவின் இத்தகைய உற்சாகமான நிலை 10 -7 - 10 -8 வினாடிகள் நீடிக்கும், அதன் பிறகு எலக்ட்ரான் அதன் இயல்பான சுற்றுப்பாதைக்குத் திரும்புகிறது, கதிர்வீச்சு வடிவில் தாக்கத்தின் போது பெறப்பட்ட ஆற்றலைக் கொடுக்கும். உமிழப்படும் கதிர்கள் மின்காந்த நிறமாலையின் புலப்படும் பகுதியைச் சேர்ந்ததாக இருந்தால், கதிர்வீச்சு வாயுவின் பளபளப்புடன் இருக்கும். ஒரு அணு உற்சாகமாக இருக்க, வேலைநிறுத்தம் செய்யும் எலக்ட்ரானுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றல் இருக்க வேண்டும், இது தூண்டுதல் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அயனியாக்கம்.

ஒரு வாயுவின் அணுக்களின் (அல்லது மூலக்கூறுகளின்) அயனியாக்கம், தாக்கும் எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் தூண்டுதல் ஆற்றலை விட அதிகமாக இருக்கும்போது ஏற்படுகிறது. அயனியாக்கத்தின் விளைவாக, ஒரு அணுவில் இருந்து எலக்ட்ரான் வெளியேற்றப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, விண்வெளியில் இரண்டு இலவச எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும், மேலும் அணுவே நேர்மறை அயனியாக மாறும். இந்த இரண்டு எலக்ட்ரான்களும் முடுக்கப் புலத்தில் நகரும் போது போதுமான ஆற்றலைப் பெற்றால், அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு புதிய அணுவை அயனியாக்க முடியும். நான்கு இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் மூன்று அயனிகள் இருக்கும். இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகளின் எண்ணிக்கையில் பனிச்சரிவு போன்ற அதிகரிப்பு உள்ளது.

படிநிலை அயனியாக்கம் சாத்தியமாகும். ஒரு எலக்ட்ரானின் தாக்கத்திலிருந்து, அணு ஒரு உற்சாகமான நிலைக்குச் செல்கிறது மற்றும் சாதாரண நிலைக்குத் திரும்புவதற்கு நேரம் இல்லை, மற்றொரு எலக்ட்ரானின் தாக்கத்தால் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகிறது. அயனியாக்கம் (இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகள்) காரணமாக ஒரு வாயுவில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் எண்ணிக்கையில் அதிகரிப்பு அழைக்கப்படுகிறது எரிவாயு மின்மயமாக்கல்.

மறுசீரமைப்பு.

ஒரு வாயுவில் அயனியாக்கம் செய்வதோடு, குறிக்கு எதிரே உள்ள மின்னூட்டங்களை நடுநிலைப்படுத்தும் தலைகீழ் செயல்முறையும் நடைபெறுகிறது. நேர்மறை அயனிகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் வாயுவில் குழப்பமாக நகர்கின்றன, மேலும் அவை ஒன்றையொன்று அணுகும்போது, ​​அவை ஒன்றிணைந்து நடுநிலை அணுவை உருவாக்குகின்றன. எதிர் மின்னூட்டப்பட்ட துகள்களின் பரஸ்பர ஈர்ப்பு மூலம் இது எளிதாக்கப்படுகிறது. நடுநிலை அணுக்களின் குறைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது மறு சேர்க்கை. அயனியாக்கத்தில் ஆற்றல் செலவிடப்படுவதால், நேர்மறை அயனியும் எலக்ட்ரானும் சேர்ந்து நடுநிலை அணுவை விட அதிக ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, மறுசீரமைப்பு ஆற்றல் வெளியேற்றத்துடன் சேர்ந்துள்ளது. பொதுவாக, இது கவனிக்கப்படுகிறது வாயு பளபளப்பு.

ஒரு வாயுவில் மின்சார வெளியேற்றம் ஏற்படும் போது, ​​அயனியாக்கம் மேலோங்குகிறது, அதன் தீவிரம் குறைகிறது, மறுசீரமைப்பு. ஒரு வாயுவில் மின்சார வெளியேற்றத்தின் நிலையான தீவிரத்தில், அயனியாக்கம் காரணமாக ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு எழும் இலவச எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (மற்றும் நேர்மறை அயனிகள்) சராசரியாக மறுசேர்க்கையின் விளைவாக நடுநிலை அணுக்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும் ஒரு நிலையான நிலை காணப்படுகிறது. வெளியேற்றம் முடிவடைந்தவுடன், அயனியாக்கம் மறைந்துவிடும், மறுசீரமைப்பு காரணமாக, வாயுவின் நடுநிலை நிலை மீட்டமைக்கப்படுகிறது.

மறுசீரமைப்புக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட காலம் தேவைப்படுகிறது, எனவே 10 -5 - 10 -3 வினாடிகளில் டீயோனைசேஷன் முடிக்கப்படுகிறது. எனவே, மின்னணு சாதனங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், வாயு வெளியேற்ற சாதனங்கள் மிகவும் செயலற்றவை.

வாயுக்களில் மின் வெளியேற்றங்களின் வகைகள்.

ஒரு வாயுவில் உள்ள தன்னிறைவு மற்றும் தன்னியக்கமற்ற வெளியேற்றங்களை வேறுபடுத்துங்கள். மின் மின்னழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் சுய-வெளியேற்றம் பராமரிக்கப்படுகிறது. மின்னழுத்தத்துடன் கூடுதலாக, சில கூடுதல் காரணிகள் செயல்படும் பட்சத்தில், தன்னியக்கமற்ற வெளியேற்றம் இருக்கலாம். அவை ஒளி கதிர்வீச்சு, கதிரியக்க கதிர்வீச்சு, வெப்ப மின்முனையின் தெர்மோனிக் உமிழ்வு போன்றவையாக இருக்கலாம்.

டி சார்ந்தது அமைதியான அல்லது அமைதியான வெளியேற்றம். வாயுவின் பளபளப்பு பொதுவாக கண்ணுக்கு தெரியாதது. இது நடைமுறையில் வாயு வெளியேற்ற சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படவில்லை.

சுயாதீனமானவை டி பாயும் வெளியேற்றம்.இது வாயுவின் பளபளப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது புகைபிடிக்கும் நிலக்கரியின் பளபளப்பை நினைவூட்டுகிறது. அயனிகளின் தாக்கத்தின் கீழ் கேத்தோடின் எலக்ட்ரான் உமிழ்வு காரணமாக வெளியேற்றம் பராமரிக்கப்படுகிறது. க்ளோ டிஸ்சார்ஜ் சாதனங்களில் ஜீனர் டையோட்கள் (எரிவாயு-வெளியேற்ற மின்னழுத்த நிலைப்படுத்திகள்), வாயு-ஒளி விளக்குகள், பளபளப்பு-வெளியேற்ற தைராட்ரான்கள், குறி காட்டி விளக்குகள் மற்றும் டிகாட்ரான்கள் (எரிவாயு-வெளியேற்ற கவுண்டர்கள்) ஆகியவை அடங்கும்.

வில் வெளியேற்றம்அது சார்புடையதாகவும் சுதந்திரமாகவும் இருக்கலாம். ஆர்க் டிஸ்சார்ஜ் ஒரு பளபளப்பான வெளியேற்றத்தை விட அதிக தற்போதைய அடர்த்தியில் பெறப்படுகிறது மற்றும் வாயுவின் தீவிர பளபளப்புடன் சேர்ந்துள்ளது. காஸ்ட்ரான்கள் மற்றும் ஹாட்-கத்தோட் தைராட்ரான்கள் ஆகியவை சுய-நிலையான வில் வெளியேற்ற சாதனங்களில் அடங்கும். சுயாதீன வில் வெளியேற்றத்திற்கான சாதனங்களில் பாதரச வால்வுகள் (எக்சிட்ரான்கள்) மற்றும் ஒரு திரவ பாதரச கத்தோடுடன் கூடிய இக்னிட்ரான்கள் மற்றும் வாயு வெளியேற்றிகள் ஆகியவை அடங்கும்.

தீப்பொறி வெளியேற்றம்ஒரு ஆர்க் டிஸ்சார்ஜ் போன்றது. இது ஒரு குறுகிய கால துடிப்பு மின் வெளியேற்றம் ஆகும். சில குறிப்பிட்ட சுற்றுகளின் குறுகிய கால சுற்றுகளுக்கு சேவை செய்யும் அரெஸ்டர்களில் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அதிக அதிர்வெண் வெளியேற்றம்கடத்தும் மின்முனைகள் இல்லாவிட்டாலும், மாற்று மின்காந்த புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஒரு வாயுவில் ஏற்படலாம்.

கரோனா வெளியேற்றம்சுயாதீனமானது மற்றும் மின்னழுத்த உறுதிப்படுத்தலுக்கான வாயு-வெளியேற்ற சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்முனைகளில் ஒன்று மிகச் சிறிய ஆரம் கொண்டிருக்கும் சந்தர்ப்பங்களில் இது கவனிக்கப்படுகிறது.

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், இன்சுலேட்டர்களின் கடத்துத்திறன் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. இருப்பினும், போதுமான வலுவான மின்சார புலங்களில், இன்சுலேட்டரின் முறிவு அல்லது மின்சார வெளியேற்றம் ஏற்படுகிறது. முறிவின் கட்டத்தில், இன்சுலேட்டரின் கடத்துத்திறன் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது, மேலும் இது புல வலிமை, தற்போதைய, ஆரம்ப நிலைகள் மற்றும் பல காரணிகளில் ஒரு சிக்கலான வழியில் சார்ந்துள்ளது.

ஒரு வாயுவில் மின்சார வெளியேற்றத்துடன் ஆரம்பிக்கலாம். பலவீனமான புலங்களில் வாயு கடத்துத்திறன் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான அயனிகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் இருப்புடன் தொடர்புடையது, இது காஸ்மிக் கதிர்களின் செயல்பாட்டின் கீழ் வாயு மூலக்கூறுகளின் அயனியாக்கம், பூமியின் மேலோட்டத்தின் கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும், குறைந்த அளவு, சூரியனில் இருந்து புற ஊதா கதிர்வீச்சு. உதாரணமாக, கடலின் மேற்பரப்பில், காஸ்மிக் கதிர்கள் ஒரு வினாடிக்கு ஒரு கன சென்டிமீட்டருக்கு இரண்டு ஜோடி அயனிகளை உருவாக்குகின்றன. நிலப்பரப்பில், பூமியின் மேலோட்டத்தின் கதிரியக்கத்தின் காரணமாக சுமார் ஐந்து ஜோடி அயனிகள் இதில் சேர்க்கப்படுகின்றன. பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அருகிலுள்ள அனைத்து அயனிகளின் சராசரி செறிவு சுமார் 100 வி. இவ்வளவு நீண்ட காலத்திற்கு, அயனியாக்கத்தின் விளைவாக எழுந்த அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளுடன் "ஒட்டிக்கொள்ளும்" எதிர்மறை அயனிகளை உருவாக்க நேரம் உள்ளது. சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், எலக்ட்ரானுக்கு சுமார் 105 மோதல்கள் தேவை, அதாவது s மட்டுமே. சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், பலவீனமான புலங்களில் வாயுவின் கடத்துத்திறன் அயனியாக இருப்பதை இது காட்டுகிறது. உண்மையான படம் இன்னும் சிக்கலானது: கடத்துத்திறன் முக்கியமாக டஜன் கணக்கான வாயு அணுக்களைக் கொண்ட அயன் கிளஸ்டர்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பூமியின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் உள்ள காற்றின் கடத்துத்திறன் சிறந்த திட மின்கடத்திகளின் கடத்துத்திறன் (அம்பர், ஃப்யூஸ்டு குவார்ட்ஸ்) மற்றும் சாதாரண கண்ணாடிக்கு -

ஒரு திரவத்தில், வாயுவைப் போலல்லாமல், அயனிகளின் செறிவு வெளிப்புற அயனியாக்கம் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஆனால் மூலக்கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது. இந்த திரவம் எலக்ட்ரோலைட் என்று அழைக்கப்படுகிறது. திரவம் ஒரு தீர்வாக இருந்தால் விலகல் குறிப்பாக எளிதாக்கப்படுகிறது, இதனால் பிந்தையது பொதுவாக குறிப்பிடத்தக்க கடத்துத்திறன் கொண்டது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, செப்பு சல்பேட்டின் கரைசலின் கடத்துத்திறன், இது தாமிரத்தை விட ஏழு ஆர்டர்கள் குறைவாக உள்ளது. எலக்ட்ரோலைட்டில் உள்ள சார்ஜ் கேரியர்கள் (அதே போல் வாயுவிலும்) கனமான அயனிகள், மற்றும் திரவத்தின் பாகுத்தன்மை உலோகத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான் வாயுவின் பாகுத்தன்மையை விட அதிகமாக உள்ளது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

இப்போது வாயுவுக்குத் திரும்புவோம் மற்றும் வலுவான துறைகளில் அதன் நடத்தையை கருத்தில் கொள்வோம். அத்திப்பழத்தில். II 1.5 வாயு இடைவெளியின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகளை திட்டவட்டமாக காட்டுகிறது. பலவீனமான வயல் பகுதி

அரிசி. 111.5. வாயு இடைவெளியின் வோல்ட்-ஆம்பியர் பண்பு.

அரிசி. 111.6. சில வாயுக்களுக்கான பாஸ்சென் வளைவுகள்.

ஓம் விதி செல்லுபடியாகும் பிரிவு a க்கு ஒத்துள்ளது. அதைத் தொடர்ந்து பீடபூமி என்று அழைக்கப்படுகிறது (மின்சாரமானது புல வலிமையிலிருந்து நடைமுறையில் சுயாதீனமாக இருக்கும் பகுதி. இந்த பகுதியில், மின்சார புலம் பிறக்கும் அனைத்து எலக்ட்ரான்களையும் (இடைவெளியில்) வெளியே இழுக்கிறது. இன்னும் வலுவான புலங்களில் (பிரிவு c) , மின்னோட்டமானது கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஒரு முறிவு ஏற்படுகிறது. இரண்டாம் நிலை அயனியாக்கம் செயல்முறைகளுடன் தொடர்புடையது, இது எலக்ட்ரான்களின் பனிச்சரிவு "பெருக்கத்திற்கு" வழிவகுக்கிறது. மிகவும் எளிமையாக, இந்த செயல்முறையை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம். ஒரு வெளிப்புற புலத்தால் அத்தகைய ஆற்றலுக்கு (~ 10 eV) முடுக்கிவிடப்பட்டது, அதுவே மற்ற அணுக்களை அயனியாக்க முடியும்.

எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவு வாயு இடைவெளியில் கடத்தும் மின்னோட்டத்தின் அதிகரிப்புக்கு மட்டுமே வழிவகுக்கிறது (பிரிவு c, படம் III.5 ஐப் பார்க்கவும்). ஒரு மின்சாரம் அல்லது, இன்னும் துல்லியமாக, ஒரு சுய-நிலையான வெளியேற்றம் ஏற்படுவதற்கு, வாயு இடைவெளியின் மின்முனைகளுக்கு இடையில் பின்னூட்டம் என்று அழைக்கப்படுவதும் அவசியம். எதிர்முனையை நோக்கி நகரும் எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவு எப்படியாவது கேத்தோடிலிருந்து புதிய பனிச்சரிவுகளை ஏற்படுத்துவது அவசியம். அத்தகைய பின்னூட்டத்திற்கான சாத்தியமான வழிமுறைகளில் ஒன்று, உற்சாகமான வாயு அல்லது அனோட் அணுக்களால் உமிழப்படும் ஃபோட்டான்களின் செயல்பாட்டின் கீழ் கேத்தோடிலிருந்து ஒளிமின்னழுத்த விளைவு ஆகும்.

வெளியேற்ற பற்றவைப்பு நிலைமைகள் மூன்று முக்கிய அளவுகளை இணைக்கும் Paschen வளைவு (படம் III.6) என அழைக்கப்படுவதால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன: வெளியேற்ற இடைவெளி V, இடைவெளியின் நீளம் மற்றும் வாயு அழுத்தம் ஆகியவற்றின் மின்னழுத்தம், முதலில், அது வெளியேற்றத்தின் பற்றவைப்பு ஒரு எலக்ட்ரானின் நீளம் இல்லாத பாதையில் இருக்கும் தயாரிப்பை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. இது எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவின் வளர்ச்சி விகிதத்தை வகைப்படுத்துகிறது.

வெளியேற்ற பற்றவைப்பு மின்னழுத்தத்தின் சார்பு ஒரு சிறப்பியல்பு குறைந்தபட்சத்தைக் கொண்டுள்ளது. பாஸ்சென் வளைவின் வடிவத்தை நிலையான அழுத்தத்தைக் கருத்தில் கொண்டு தரமான முறையில் எளிதாக விளக்க முடியும். ஒரு பனிச்சரிவின் வளர்ச்சி புலத்தின் வலிமையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, எனவே பற்றவைப்பு மின்னழுத்தம் இடைவெளியின் நீளத்தின் விகிதத்தில் தோராயமாக அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், மிகச் சிறிய மதிப்புகளில், எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவின் வளர்ச்சியும் கடினம், ஏனெனில் எலக்ட்ரான்களுக்கு இடைவெளியில் வாயு அணுக்களுடன் மோதுவதற்கு நேரம் இல்லை. அதை விட குறைவான மின்னழுத்தங்களில் குறிப்பிடுவது சுவாரஸ்யமானது

குறைந்தபட்சம், எந்த சூழ்நிலையிலும் இடைவெளி உடைக்காது.

மிக அதிக அழுத்தங்களில் (இன்னும் துல்லியமாக, பெரிய மதிப்புகள்), வெளியேற்ற வளர்ச்சி நுட்பம் கணிசமாக மாறுகிறது.குறுகிய எலக்ட்ரான் சராசரி இலவச பாதையின் காரணமாக, முதன்மை அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட இடத்திற்கு அருகில் உள்ள இடைவெளியின் சிறிய பகுதியில் வெளியேற்றமானது முதலில் இடமாற்றம் செய்யப்படுகிறது.இந்த நிலைமைகளின் கீழ் , வெளியேற்றமானது முக்கியமாக அண்டை வாயு பகுதிகளின் ஒளிச்சேர்க்கையின் காரணமாக பரவுகிறது.அத்தகைய செயல்முறை ஸ்ட்ரீமர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஸ்ட்ரீமர் வெளியேற்றத்திற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு மின்னல்.

ஸ்ட்ரீமர் டிஸ்சார்ஜின் சுவாரஸ்யமான பயன்பாடுகளில் ஒன்று ஸ்ட்ரீமர் அறை என்று அழைக்கப்படுகிறது, இதில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் தடயங்களைக் காணலாம். மிகக் குறுகிய காலத்திற்கு அறையில் ஒரு வலுவான மின்சார புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. புலம் ஆன் செய்யப்படுவதற்கு சற்று முன்பு அறை வழியாகச் சென்ற சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் அதன் பாதையில் வாயு அயனியாக்கத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் இந்த வழக்கில் உருவாகும் இலவச எலக்ட்ரான்கள் ஸ்ட்ரீமர்களின் தோற்றத்திற்கான மையங்களாக செயல்படுகின்றன. ஸ்ட்ரீமர்களின் பளபளப்பானது, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் தடங்களைக் கவனிப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது (படம். III.7). புலத்தின் மனக்கிளர்ச்சி தன்மை காரணமாக, ஸ்ட்ரீமர்களின் பரிமாணங்கள் சிறியதாகவே இருக்கும், இது அதிக அளவிலான பாதை உள்ளூர்மயமாக்கலை உறுதி செய்கிறது (0.3 மிமீ வரிசையில்).

மிகக் குறைந்த அழுத்தங்களில், அதாவது, அதிக வெற்றிடத்தில், இடைவெளியின் முறிவு மின்முனைகளில் உள்ள செயல்முறைகளால் கிட்டத்தட்ட பிரத்தியேகமாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கேத்தோடு மேற்பரப்பில் உள்ள நுண் புள்ளிகளில் இருந்து ஆட்டோ எலக்ட்ரானிக் ("குளிர்") எலக்ட்ரான் உமிழ்வு காரணமாக வெளியேற்றம் உருவாகிறது, அவற்றின் மீது புல வலிமை V/cm ஆக உயரும் போது. உமிழ்வு மின்னோட்டம், நுனியில் மகத்தான மதிப்புகளை அடையும் அடர்த்தி, நுனியை சூடாக்கி ஆவியாக்குகிறது, மேலும் ஒரு வலுவான மின்சார புலம் கேத்தோடின் சிறிய துண்டுகளை அனோடில் கிழித்து இழுக்கிறது. பிந்தையது நேர்மின்வாயில் பொருளின் ஆவியாதல் மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் அயனிகள் கத்தோடை சூடாக்கி தெர்மோனிக் உமிழ்வை ஏற்படுத்துகிறது.

அரிசி. 111.7. ஒரு ஸ்ட்ரிங்கர் சேம்பரில் எலக்ட்ரான் மற்றும் பாசிட்ரான் தடங்களின் புகைப்படங்கள் (அ) மற்றும் ஒரு திரவத்தில் (ஹெக்ஸேன்) வெளியேற்றம் (பி). மின்சார புல வலிமை 700 kV/cm, வெளிப்பாடு நேரம் 5ns.

அதிக வெற்றிடத்தில் வெளியேற்றத்தின் வளர்ச்சியின் விவரிக்கப்பட்ட பொறிமுறையானது வெற்றிட இடைவெளியை "பயிற்சி" செய்வதன் விளைவைப் புரிந்துகொள்வதை சாத்தியமாக்குகிறது, இது நடைமுறை அடிப்படையில் முக்கியமானது. குறைந்த வெளியேற்ற சக்தியில் இடைவெளியை மீண்டும் மீண்டும் முறிப்பதன் மூலம் பயிற்சி மேற்கொள்ளப்படுகிறது மற்றும் கேத்தோடில் உள்ள குறிப்புகள் உருகுவதற்கு வழிவகுக்கிறது.

அதிக மின்னழுத்தத்தின் மிகக் குறுகிய காலத்தில் அல்லது அதன் அதிக அதிர்வெண்ணில் இடைவெளியின் மின்சார வலிமை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது என்பதும் மிகவும் இயற்கையானது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, வெற்றிட இடைவெளியுடன், சுற்றியுள்ள புலத்தைத் தாங்கும், அதே சமயம் இந்த மதிப்பு க்கு குறைகிறது மற்றும் மேலும் சார்ந்தது அல்ல.

நிலையான மின்சாரத்தின் நிகழ்வு பொதுவாக மின்கடத்தாக்களில் காணப்படுகிறது. மின்கடத்தாவில் உள்ள வேதியியல் பிணைப்பு அயனியாக இருந்தால், பொருளின் கட்டமைப்பின் குறைபாடு காரணமாக, பொருளின் அலகு தொகுதிக்கு நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளின் எண்ணிக்கை ஒரே மாதிரியாக இருக்காது. இதன் பொருள், அயனிப் பிணைப்பைக் கொண்ட எந்தவொரு மின்கடத்தா உடலும் ஆரம்பத்தில் ஒரு மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும், அதைச் சுற்றி ஒரு மின்னியல் புலம் உள்ளது.

உண்மையான நிலைமைகளில், இந்த கட்டணம் பொதுவாக சுற்றுச்சூழலிலிருந்து வரும் கட்டணங்களால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது, அவை மின்கடத்தா மேற்பரப்பில் டெபாசிட் செய்யப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, அத்தகைய உடலைச் சுற்றி மின்னியல் புலம் இல்லை.

மின்கடத்தாவில் உள்ள வேதியியல் பிணைப்பு கோவலன்ட் என்றால், மின்கடத்தா ஒரு பூஜ்ஜியமற்ற மின்சார இருமுனை தருணத்தைக் கொண்டிருக்கலாம், அதன் விளைவாக, தன்னைச் சுற்றி ஒரு மின்னியல் புலத்தை உருவாக்குகிறது. உண்மையான நிலைமைகளின் கீழ், அத்தகைய மின்கடத்தா மேற்பரப்பில் சூழலில் இருந்து ஈடுசெய்யும் கட்டணங்கள் டெபாசிட் செய்யப்படுகின்றன, இதனால் அத்தகைய உடலைச் சுற்றியுள்ள மின்சார புலம் பூஜ்ஜியமாகிறது.

உடல்களின் இயந்திர தொடர்பு, தொடர்புடைய பரப்புகளில் இருந்து ஈடுசெய்யும் கட்டணங்களை அகற்றுவதற்கும், சுற்றியுள்ள இடத்தில் ஒரு மின்சார புலம் தோன்றுவதற்கும் வழிவகுக்கும், இது மின் சாதனங்களின் உள்ளீடுகளில் குறுக்கிடலாம். இந்த மின்சார புலம் சில சந்தர்ப்பங்களில் மின்கடத்தா (உதாரணமாக, காற்று) முறிவுக்கு வழிவகுக்கும்.

இந்த முறிவுடன் தொடர்புடைய வெளியேற்றங்கள் விண்வெளியில் மின்காந்த துடிப்புகளை உருவாக்குகின்றன, அவை குறுக்கீட்டையும் கடத்துகின்றன.

மூலத்தின் மொத்த உள் எதிர்ப்பானது 1 முதல் 30 kOhm வரை இருக்கும்.

வெளியேற்ற பாதையின் மொத்த தூண்டல் 0.3 - 1.5 μH ஆகும்.

கொள்ளளவு 100 முதல் 300 pF வரை இருக்கும்.

அதிகபட்ச மின்னழுத்தம் 15 kV வரை.

அதிகபட்ச வெளியேற்ற துடிப்பு மின்னோட்டம் 30 ஏ வரை இருக்கும்.

தற்போதைய ஸ்லீவ் விகிதம் 2 முதல் 35 A/ns வரை.

மின்சாரம் வெளியேற்றும் போது மின்னோட்டத் துடிப்பின் தோராயமான வடிவம்:

தோராயமான தற்போதைய துடிப்பு வடிவம் நிறமாலை பண்பு:

மின்சாரத்தை வெளியேற்றும் போது:

குறுக்கீடு மூலங்களின் வகைப்பாடு

செயல்பாட்டு மூலங்கள் மற்றும் செயல்படாதவைகளை வேறுபடுத்துங்கள்.

செயல்பாட்டு ஆதாரங்கள் வானொலி மற்றும் தொலைக்காட்சி டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் ஆகும், அவை தகவல்களை அனுப்புவதற்காக சுற்றுச்சூழலில் மின்காந்த அலைகளை பரப்புகின்றன. இந்த குழுவில் மின்காந்த அலைகளை வெளியிடும் அனைத்து சாதனங்களும் உள்ளன, அவை தகவல்தொடர்பு நோக்கத்திற்காக அல்ல, ஆனால் அவற்றின் தொழில்நுட்ப செயல்பாட்டின் செயல்திறனுக்காக, எடுத்துக்காட்டாக, தொழில்துறை அல்லது மருத்துவ பயன்பாட்டிற்கான உயர் அதிர்வெண் ஜெனரேட்டர், மைக்ரோவேவ் ரேடியோ கட்டுப்பாட்டு சாதனங்கள்.

செயல்படாத ஆதாரங்களில் வாகன பற்றவைப்பு சாதனங்கள், ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள், வெல்டிங் உபகரணங்கள், ரிலே மற்றும் பாதுகாப்பு சுருள்கள், ரெக்டிஃபையர்கள், தொடர்பு மற்றும் அருகாமை சுவிட்சுகள், கம்பி கோடுகள் மற்றும் மின் கூறுகள், இண்டர்காம்கள், வளிமண்டல வெளியேற்றங்கள், கோடுகளில் கொரோனா வெளியேற்றங்கள், மாறுதல் செயல்முறைகள், நிலையான மின்சாரத்தின் வெளியேற்றங்கள் ஆகியவை அடங்கும். , உயர் மின்னழுத்த ஆய்வகங்களில் வேகமாக மாறிவரும் நீரோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்கள்.

பிராட்பேண்ட் மற்றும் நெரோபேண்ட் குறுக்கீடு ஆதாரங்களும் உள்ளன.

அகன்ற அலைவரிசை என்பது பரந்த அதிர்வெண் நிறமாலையில் குறுக்கீடு ஆகும், மேலும் குறுகிய அலைவரிசை குறுகியது.

அறிவுத் தளத்தில் உங்கள் நல்ல படைப்பை அனுப்புவது எளிது. கீழே உள்ள படிவத்தைப் பயன்படுத்தவும்

மாணவர்கள், பட்டதாரி மாணவர்கள், தங்கள் படிப்பிலும் வேலையிலும் அறிவுத் தளத்தைப் பயன்படுத்தும் இளம் விஞ்ஞானிகள் உங்களுக்கு மிகவும் நன்றியுள்ளவர்களாக இருப்பார்கள்.

அன்று வெளியிடப்பட்டது http://www.allbest.ru/

மின் வெளியேற்றம்

மின் வெளியேற்றம் என்பது பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலம் ஒரு முக்கியமான மதிப்பை அடையும் போது கடத்தும் சேனலை உருவாக்கும் ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும். வெளியேற்றத்தின் விளைவாக, பல்வேறு வகையான பிளாஸ்மா உருவாகிறது. எந்த வெளியேற்றமும் எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவு உருவாவதோடு தொடங்குகிறது. எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவு என்பது அயனியாக்கம் காரணமாக முதன்மை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும்.

மின்னழுத்தம் d க்கு இடையே உள்ள தூரம் கொண்ட ஒரு பிளாட் ஸ்லாட்டைக் கவனியுங்கள், அதற்கு V மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இடைவெளியில் மின்சார புலம் வலிமை இருக்கும். கேத்தோடிற்கு அருகில் ஒரு எலக்ட்ரான் உருவானது என்று கற்பனை செய்யலாம். இந்த எலக்ட்ரான் அனோடை நோக்கி நகரத் தொடங்குகிறது, அதன் வழியில் வாயுவை அயனியாக்கம் செய்கிறது, அதாவது. இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கி, பனிச்சரிவை உருவாக்குகிறது. பனிச்சரிவு நேரம் மற்றும் இடத்தில் உருவாகிறது, ஏனெனில் இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரான்களும் நேர்மின்முனையை நோக்கி நகரத் தொடங்குகின்றன.

படம் 1. - எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவு

அயனியாக்கம் செயல்முறை வசதியாக அயனியாக்கம் குணகம் மூலம் விவரிக்கப்படவில்லை, ஆனால் டவுன்செனின் அயனியாக்கம் குணகம்?, இது ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு உற்பத்தி செய்யப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது.

n e என்பது ஆரம்ப எலக்ட்ரான் அடர்த்தி, அல்லது

டவுன்செனின் அயனியாக்கம் குணகம் பின்வருமாறு அயனியாக்கம் குணகத்துடன் தொடர்புடையது.

எங்கே? i - ஒரு எலக்ட்ரானைப் பொறுத்து அயனியாக்கம் அதிர்வெண்;

D என்பது எலக்ட்ரான் சறுக்கல் வேகம்;

மின் - எலக்ட்ரான் இயக்கம்;

K i () - அயனியாக்கம் குணகம்.

பனிச்சரிவு அறை வெப்பநிலையில் நகரத் தொடங்குகிறது மற்றும் எலக்ட்ரான் இயக்கம் அழுத்தத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாக இருப்பதைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, மதிப்பைப் பொறுத்து α என எழுதுவது வசதியானது.

வரையறையின்படி, ஒவ்வொரு முதன்மை எலக்ட்ரானும் இடைவெளியில் நேர்மறை அயனிகளை உருவாக்குகிறது. ஆக்சிஜன் போன்ற எலக்ட்ரோநெக்டிவ் மூலக்கூறுகளை மீண்டும் இணைத்தல் மற்றும் இணைப்பதன் மூலம் எலக்ட்ரான்களை இழக்கலாம். இந்த கட்டத்தில், இந்த இழப்புகளை நாங்கள் புறக்கணிக்கிறோம். இடைவெளியில் பிறக்கும் அனைத்து நேர்மறை அயனிகளும் கேத்தோடை நோக்கி நகர்ந்து அதன் மீது உருவாக்குகின்றன இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரான்கள், அயன்-எலக்ட்ரான் உமிழ்வு குணகம், இது கேத்தோடு பொருள், மேற்பரப்பு நிலை, வாயு வகை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. வழக்கமான மதிப்புகள்? மின் வெளியேற்றங்களில் 0.01-0.1. அதே விகிதத்தில்? ஃபோட்டான்கள் மற்றும் மெட்டாஸ்டபிள் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் காரணமாக எலக்ட்ரான்களின் இரண்டாம் நிலை உமிழ்வை உள்ளடக்கியது. இடைவெளி மின்னோட்டம் தன்னிச்சையாக இருக்க, அது அவசியம் இப்போது வெளியேற்ற நிலையை இவ்வாறு எழுதலாம்

வெளியேற்றம் ஏற்படுவதற்கான மின்சார புலத்தின் முக்கிய மதிப்பைக் கணக்கிடுவோம். வெளிப்பாடுகளின் அடிப்படையில் (1.3, 1.4), நாம் எழுதலாம்

இதில் p என்பது அழுத்தம்.

A மற்றும் B அளவுருக்கள் அட்டவணை 1.1 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

(1.4) மற்றும் (1.5) ஆகியவற்றை இணைத்து மின்சார புலத்தை கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரத்தைப் பெறுகிறோம்.

அட்டவணை 1.1 - அளவுருக்கள் A மற்றும் B

இயற்கை மடக்கையின் அடிப்படை.

இதன் விளைவாக, உலோக மின்முனைகளுக்கு இடையில் மின்சார புலத்தின் முக்கியமான மதிப்பு பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​ஒரு கடத்தும் சேனல் தோன்றுகிறது, இதன் மூலம் ஒரு பெரிய மின்னோட்டம் செல்கிறது, ஏனெனில் முக்கியமான மின்னழுத்தம் போதுமானதாக உள்ளது மற்றும் சேனல் எதிர்ப்பு குறைவாக உள்ளது. இதன் விளைவாக, வாயுவின் வலுவான வெப்பம் ஏற்படுகிறது, இது பல பிளாஸ்மா-வேதியியல் செயல்முறைகளில் விரும்பத்தகாதது.

மின்சார வெளியேற்ற அயனியாக்கம் ஸ்ட்ரீமர்

படம் 2 - ஸ்ட்ரீமர் உருவாக்கத்தின் பொறிமுறை

இந்த தீப்பொறி வெளியேற்றத்தை அகற்ற, ஒரு தடுப்பு வெளியேற்ற வழிமுறை உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

Allbest.ru இல் ஹோஸ்ட் செய்யப்பட்டது

ஒத்த ஆவணங்கள்

வாயுக்களில் மின்சார வெளியேற்றம் ஏற்படுவதற்கான நிபந்தனைகள். வாயு அயனியாக்கம் கொள்கை. வாயுக்களின் மின் கடத்துத்திறன் பொறிமுறை. சுய-நிலையற்ற வாயு வெளியேற்றம். சுயாதீன வாயு வெளியேற்றம். பல்வேறு வகையான சுய-வெளியேற்றம் மற்றும் அவற்றின் தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகள்.

சுருக்கம், 05/21/2008 சேர்க்கப்பட்டது


வாயுக்களில் மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தை விவரிக்கும் இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் நிகழ்வுகளின் ஆய்வு. வாயுக்களின் அயனியாக்கம் மற்றும் மறுசீரமைப்பு செயல்முறையின் உள்ளடக்கம். பளபளப்பு, தீப்பொறி, கொரோனா டிஸ்சார்ஜ்கள் சுயாதீன வாயு வெளியேற்றத்தின் வகைகளாகும். பிளாஸ்மாவின் உடல் இயல்பு.

கால தாள், 02/12/2014 சேர்க்கப்பட்டது


வாயுக்களில் மின்சார வெளியேற்றம் ஏற்படுவதற்கான வழிமுறைகள், அவற்றின் மின் கடத்துத்திறன் நிலைமைகள். வாயுக்களின் அயனி மின் கடத்துத்திறன். பல்வேறு வகையான சுய-வெளியேற்றம் மற்றும் அவற்றின் தொழில்நுட்ப பயன்பாடு. தீப்பொறி, கரோனா மற்றும் ஆர்க் வெளியேற்றங்கள். "செயின்ட் எல்மோவின் தீ".

விளக்கக்காட்சி, 02/07/2011 சேர்க்கப்பட்டது


வாயுக்களில் ஒரு நிலையான சுயாதீன மின்சார வெளியேற்றத்தின் வகைகளில் ஒன்றாக பளபளப்பான வாயு வெளியேற்றம் பற்றிய ஆய்வு. ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகளில் குவாண்டம் ஒளி மூலங்களை உருவாக்குதல். குறைந்த வாயு அழுத்தம், குறைந்த மின்னோட்டத்தில் பளபளப்பான வாயு வெளியேற்றத்தை உருவாக்குதல்.

விளக்கக்காட்சி, 04/13/2015 சேர்க்கப்பட்டது


வாயு அயனியாக்கம் குணகத்தின் சோதனை நிர்ணயத்திற்கான முறைகள். வெளியேற்ற மின்னழுத்தம். மாலிப்டினம் கேத்தோடுடன் ஆர்கானில் குறைந்த மின்னோட்ட வாயு வெளியேற்றத்தின் வோல்ட்-ஆம்பியர் பண்புகள். வாயு-வெளியேற்ற இடைவெளியில் சாத்தியமான விநியோகம்.

சோதனை, 11/28/2011 சேர்க்கப்பட்டது


வாயுவில் தன்னிச்சையான வெளியேற்றத்தின் முக்கிய வடிவங்களின் பகுப்பாய்வு. வெளியேற்ற இடைவெளியின் மின் வலிமையில் காற்றின் ஒப்பீட்டு அடர்த்தியின் செல்வாக்கின் ஆய்வு. மின்முனைகளுக்கு இடையிலான தூரத்தின் மதிப்பைத் தீர்மானித்தல், மின்சார புலத்திற்கான அவற்றின் வளைவின் ஆரம்.

ஆய்வக வேலை, 02/07/2015 சேர்க்கப்பட்டது


குறைக்கடத்திகளில் மின்சாரம். எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடி உருவாக்கம். மின்னாற்பகுப்பின் ஃபாரடேயின் விதிகள். ஒரு வாயு வழியாக மின்சாரம் செல்வது. மின்சார வில் (வில் வெளியேற்றம்). மின்னல் என்பது வளிமண்டலத்தில் ஒரு தீப்பொறி வெளியேற்றம். சுய-வெளியேற்றத்தின் வகைகள்.

விளக்கக்காட்சி, 10/15/2010 சேர்க்கப்பட்டது


கரோனா டிஸ்சார்ஜ், எலக்ட்ரிக் கரோனா, ஒரு வகையான பளபளப்பு வெளியேற்றம்; ஒன்று அல்லது இரண்டு மின்முனைகளுக்கு அருகிலுள்ள மின்சார புலத்தின் உச்சரிக்கப்படும் ஒத்திசைவற்ற தன்மையுடன் நிகழ்கிறது. மேற்பரப்பின் மிகப் பெரிய வளைவு கொண்ட மின்முனைகளில் இதே போன்ற புலங்கள் உருவாகின்றன.

விரிவுரை, 12/21/2004 சேர்க்கப்பட்டது


பளபளப்பான வாயு வெளியேற்றம் வாயுக்களில் நிலையான சுயாதீன மின்சார வெளியேற்ற வகைகளில் ஒன்றாகும். நியான் விளக்குகள், வாயு-ஒளி குழாய்கள் மற்றும் பிளாஸ்மா திரைகளில் ஒளி மூலமாக அதன் பயன்பாடு. குவாண்டம் ஒளி மூலத்தை உருவாக்குதல், வாயு லேசர்கள்.

விளக்கக்காட்சி, 01/13/2015 சேர்க்கப்பட்டது


ஒரு வாயுவில் தன்னிச்சையான வெளியேற்றத்தின் முக்கிய வடிவங்களைப் பற்றிய ஆய்வு, வாயுவின் முக்கிய பண்புகள் மற்றும் வடிவியல் பண்புகள் வெளியேற்ற இடைவெளியின் மின் வலிமை மற்றும் மின்சார புலத்தின் மீதான விளைவு. மின்சார ஆற்றல் துறையில் இந்த ஒழுங்குமுறைகளின் பயன்பாடு.

நாம் வாழும் காலத்தை மின்சார யுகம் என்று சொல்லலாம். கணினிகள், தொலைக்காட்சிகள், கார்கள், செயற்கைக்கோள்கள், செயற்கை விளக்கு சாதனங்களின் செயல்பாடு - இது பயன்படுத்தப்படும் எடுத்துக்காட்டுகளில் ஒரு சிறிய பகுதியாகும். ஒரு நபருக்கு சுவாரஸ்யமான மற்றும் முக்கியமான செயல்முறைகளில் ஒன்று மின்சார வெளியேற்றம். அது என்ன என்பதை இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

மின்சாரம் பற்றிய ஆய்வின் சுருக்கமான வரலாறு

மனிதனுக்கு மின்சாரம் எப்போது அறிமுகமானது? இந்த கேள்விக்கு பதிலளிப்பது கடினம், ஏனென்றால் அது தவறான வழியில் வைக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனென்றால் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க இயற்கை நிகழ்வு மின்னல், இது பழங்காலத்திலிருந்தே அறியப்படுகிறது.

மின் செயல்முறைகள் பற்றிய அர்த்தமுள்ள ஆய்வு 18 ஆம் நூற்றாண்டின் முதல் பாதியில் மட்டுமே தொடங்கியது. சார்லஸ் கூலொம்ப், சார்லஸ் கூலொம்ப், மின்னோட்டத்தின் அளவுருக்களை கணித ரீதியாக விவரித்த ஜார்ஜ் ஓம், மற்றும் பெஞ்சமின் ஃபிராங்க்ளின் ஆகியோர் மின்னோட்டத்தைப் பற்றிய மனிதனின் கருத்துக்களுக்கு ஒரு தீவிர பங்களிப்பை இங்கே கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். மேற்கூறிய மின்னலின் தன்மையை ஆய்வு செய்து பல சோதனைகளை நடத்தினார். அவர்களைத் தவிர, லூய்கி கால்வானி (நரம்பு தூண்டுதல்கள் பற்றிய ஆய்வு, முதல் "பேட்டரி"யின் கண்டுபிடிப்பு) மற்றும் மைக்கேல் ஃபாரடே (எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் மின்னோட்டத்தின் ஆய்வு) போன்ற விஞ்ஞானிகள் வளர்ச்சியில் பெரும் பங்கு வகித்தனர்.

இந்த அனைத்து விஞ்ஞானிகளின் சாதனைகளும் சிக்கலான மின் செயல்முறைகளைப் பற்றிய ஆய்வு மற்றும் புரிதலுக்கான உறுதியான அடித்தளத்தை உருவாக்கியுள்ளன, அவற்றில் ஒன்று மின்சார வெளியேற்றம் ஆகும்.

வெளியேற்றம் என்றால் என்ன, அதன் இருப்புக்கு என்ன நிபந்தனைகள் தேவை?

மின்னோட்டத்தின் வெளியேற்றம் என்பது ஒரு இயற்பியல் செயல்முறையாகும், இது ஒரு வாயு ஊடகத்தில் வெவ்வேறு ஆற்றல்களைக் கொண்ட இரண்டு இடஞ்சார்ந்த பகுதிகளுக்கு இடையில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் ஓட்டம் இருப்பதால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வரையறையை பகுப்பாய்வு செய்வோம்.

முதலில், மக்கள் வெளியேற்றத்தைப் பற்றி பேசும்போது, ​​அவர்கள் எப்போதும் வாயுவைக் குறிக்கிறார்கள். திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் வெளியேற்றங்களும் ஏற்படலாம் (திட மின்தேக்கியின் முறிவு), ஆனால் இந்த நிகழ்வைப் படிக்கும் செயல்முறை குறைந்த அடர்த்தியான ஊடகத்தில் கருத்தில் கொள்வது எளிது. மேலும், இது பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படும் வாயுக்களில் வெளியேற்றங்கள் மற்றும் மனித வாழ்க்கைக்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

இரண்டாவதாக, மின்சார வெளியேற்றத்தின் வரையறையில் கூறப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டு முக்கியமான நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட்டால் மட்டுமே இது நிகழ்கிறது:

• சாத்தியமான வேறுபாடு இருக்கும்போது (மின்சார புல வலிமை);
• சார்ஜ் கேரியர்கள் (இலவச அயனிகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்) இருப்பது.

சாத்தியமான வேறுபாடு சார்ஜின் இயக்கப்பட்ட இயக்கத்தை உறுதி செய்கிறது. அது ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பு மதிப்பைத் தாண்டினால், சுயமாக நிலைத்திருக்காத வெளியேற்றம் தன்னிச்சையாக அல்லது தானே நிலைத்திருக்கும்.

இலவச கட்டண கேரியர்களைப் பொறுத்தவரை, அவை எப்போதும் எந்த வாயுவிலும் இருக்கும். அவற்றின் செறிவு, நிச்சயமாக, பல வெளிப்புற காரணிகள் மற்றும் வாயுவின் பண்புகளைப் பொறுத்தது, ஆனால் அவற்றின் இருப்பின் உண்மை மறுக்க முடியாதது. சூரியனில் இருந்து வரும் புற ஊதா கதிர்கள், காஸ்மிக் கதிர்வீச்சு மற்றும் நமது கிரகத்தின் இயற்கையான கதிர்வீச்சு போன்ற நடுநிலை அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் அயனியாக்கம் போன்ற ஆதாரங்களின் இருப்பு இதற்குக் காரணம்.

சாத்தியமான வேறுபாடு மற்றும் கேரியர் செறிவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு வெளியேற்றத்தின் தன்மையை தீர்மானிக்கிறது.

மின் வெளியேற்றங்களின் வகைகள்

இந்த வகைகளின் பட்டியல் இங்கே உள்ளது, பின்னர் அவை ஒவ்வொன்றையும் இன்னும் விரிவாக வகைப்படுத்துவோம். எனவே, வாயு ஊடகத்தில் உள்ள அனைத்து வெளியேற்றங்களும் பொதுவாக பின்வருமாறு பிரிக்கப்படுகின்றன:

• புகைபிடித்தல்;
• தீப்பொறி;
• வில்
• கிரீடம்.

உடல் ரீதியாக, அவை ஒருவருக்கொருவர் சக்தியில் மட்டுமே வேறுபடுகின்றன (தற்போதைய அடர்த்தி) மற்றும், இதன் விளைவாக, வெப்பநிலை, அதே போல் நேரத்தில் அவற்றின் வெளிப்பாட்டின் தன்மை. எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், நேர்மறை கட்டணத்தை (கேஷன்ஸ்) கேத்தோடிற்கு (குறைந்த சாத்தியமான பகுதி) மற்றும் எதிர்மறை கட்டணம் (அயனிகள், எலக்ட்ரான்கள்) நேர்மின்முனைக்கு (அதிக சாத்தியமான மண்டலம்) மாற்றுவது பற்றி பேசுகிறோம்.

பளபளப்பு வெளியேற்றம்

அதன் இருப்புக்கு, குறைந்த வாயு அழுத்தங்களை உருவாக்குவது அவசியம் (வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட நூற்றுக்கணக்கான மற்றும் ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு குறைவாக). ஒருவித வாயு நிரப்பப்பட்ட கேத்தோடு குழாய்களில் ஒரு பளபளப்பான வெளியேற்றம் காணப்படுகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, Ne, Ar, Kr மற்றும் பிற). குழாயின் மின்முனைகளுக்கு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவது பின்வரும் செயல்முறையின் செயல்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது: வாயுவில் உள்ள கேஷன்கள் வேகமாக நகரத் தொடங்கி, கேத்தோடை அடைகின்றன, அவை அதைத் தாக்குகின்றன, வேகத்தை மாற்றுகின்றன மற்றும் எலக்ட்ரான்களைத் தட்டுகின்றன. பிந்தையது, போதுமான இயக்க ஆற்றல் முன்னிலையில், நடுநிலை வாயு மூலக்கூறுகளின் அயனியாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும். விவரிக்கப்பட்ட செயல்முறையானது, கேத்தோடில் குண்டுவீசும் கேஷன்களின் போதுமான ஆற்றல் மற்றும் அவற்றின் குறிப்பிட்ட அளவு ஆகியவற்றில் மட்டுமே தன்னிறைவாக இருக்கும், இது மின்முனைகளில் உள்ள சாத்தியமான வேறுபாடு மற்றும் குழாயில் உள்ள வாயு அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது.

பளபளப்பான வெளியேற்றம் ஒளிரும். மின்காந்த அலைகளின் உமிழ்வு இரண்டு இணையான செயல்முறைகளால் ஏற்படுகிறது:

• எலக்ட்ரான்-கேஷன் ஜோடிகளின் மறுசீரமைப்பு, ஆற்றல் வெளியீட்டுடன் சேர்ந்து;
• ஒரு வாயுவின் நடுநிலை மூலக்கூறுகள் (அணுக்கள்) ஒரு உற்சாகமான நிலையில் இருந்து தரை நிலைக்கு மாறுதல்.

இந்த வகை வெளியேற்றத்தின் பொதுவான பண்புகள் சிறிய மின்னோட்டங்கள் (சில மில்லியம்ப்கள்) மற்றும் சிறிய நிலையான மின்னழுத்தங்கள் (100-400 V), ஆனால் வாசல் மின்னழுத்தம் பல ஆயிரம் வோல்ட் ஆகும், இது வாயு அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது.

ஒளிரும் வெளியேற்றங்களுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள் ஒளிரும் மற்றும் நியான் விளக்குகள். இயற்கையில், வடக்கு விளக்குகள் (பூமியின் காந்தப்புலத்தில் அயனியின் இயக்கம்) இந்த வகைக்கு காரணமாக இருக்கலாம்.

தீப்பொறி வெளியேற்றம்

இது ஒரு பொதுவான வகை வெளியேற்றமாகும், இது அதன் இருப்பில் வெளிப்படுகிறது, அதிக வாயு அழுத்தங்கள் (1 ஏடிஎம் அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவை) இருப்பது மட்டுமல்லாமல், பெரிய மின்னழுத்தங்களும் அவசியம். காற்று ஒரு நல்ல மின்கடத்தா (இன்சுலேட்டர்). ஈரப்பதம் மற்றும் திடமான துகள்கள் இருப்பதைப் பொறுத்து அதன் ஊடுருவல் 4 முதல் 30 kV/cm வரை இருக்கும். இந்த புள்ளிவிவரங்கள் ஒரு முறிவு (ஸ்பார்க்) பெற, குறைந்தபட்சம் 4,000,000 வோல்ட் காற்றின் ஒவ்வொரு மீட்டருக்கும் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் என்பதைக் குறிக்கிறது!

இயற்கையில், இத்தகைய நிலைமைகள் குவிந்த மேகங்களில் எழுகின்றன, காற்று வெகுஜனங்களுக்கு இடையேயான உராய்வு, காற்று வெப்பச்சலனம் மற்றும் படிகமாக்கல் (ஒடுக்கம்) ஆகியவற்றின் விளைவாக, மேகங்களின் கீழ் அடுக்குகள் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படும் வகையில் கட்டணங்கள் மறுபகிர்வு செய்யப்படுகின்றன, மேலும் மேல் அடுக்குகள் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகின்றன. சாத்தியமான வேறுபாடு படிப்படியாக குவிந்து, அதன் மதிப்பு காற்றின் இன்சுலேடிங் திறன்களை (மீட்டருக்கு பல மில்லியன் வோல்ட்) மீறத் தொடங்கும் போது, ​​மின்னல் ஏற்படுகிறது - ஒரு வினாடிக்கு ஒரு பகுதி நீடிக்கும் மின் வெளியேற்றம். அதில் உள்ள தற்போதைய வலிமை 10-40 ஆயிரம் ஆம்பியர்களை அடைகிறது, மேலும் சேனலில் உள்ள பிளாஸ்மா வெப்பநிலை 20,000 K ஆக உயர்கிறது.

மின்னல் செயல்பாட்டின் போது வெளியிடப்படும் குறைந்தபட்ச ஆற்றலை நாம் பின்வரும் தரவை கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால் கணக்கிட முடியும்: செயல்முறை t=1*10 -6 s, I = 10,000 A, U = 10 9 V இன் போது உருவாகிறது, பின்னர் நாம் பெறுகிறோம்:

E = I*U*t = 10 மில்லியன் ஜே

இதன் விளைவாக உருவானது 250 கிலோ டைனமைட்டின் வெடிப்பில் வெளியாகும் ஆற்றலுக்கு சமம்.

அதே போல் தீப்பொறி, வாயுவில் போதுமான அழுத்தம் இருக்கும் போது ஏற்படுகிறது. அதன் பண்புகள் தீப்பொறிக்கு முற்றிலும் ஒத்தவை, ஆனால் வேறுபாடுகள் உள்ளன:

• முதலாவதாக, நீரோட்டங்கள் பத்தாயிரம் ஆம்பியர்களை அடைகின்றன, ஆனால் இந்த வழக்கில் மின்னழுத்தம் பல நூறு வோல்ட் ஆகும், இது நடுத்தரத்தின் உயர் கடத்துத்திறனுடன் தொடர்புடையது;
• இரண்டாவதாக, தீப்பொறி வெளியேற்றத்திற்கு மாறாக, வில் வெளியேற்றம் சரியான நேரத்தில் நிலையாக உள்ளது.

இந்த வகை வெளியேற்றத்திற்கான மாற்றம் மின்னழுத்தத்தின் படிப்படியான அதிகரிப்பு மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. கேத்தோடிலிருந்து தெர்மோனிக் உமிழ்வு காரணமாக வெளியேற்றம் பராமரிக்கப்படுகிறது. இதற்கு ஒரு முக்கிய உதாரணம் வெல்டிங் ஆர்க் ஆகும்.

கரோனா வெளியேற்றம்

கொலம்பஸ் கண்டுபிடித்த புதிய உலகத்திற்கு பயணித்த மாலுமிகளால் வாயுக்களில் இந்த வகையான மின் வெளியேற்றம் அடிக்கடி கவனிக்கப்பட்டது. மாஸ்ட்களின் முனைகளில் உள்ள நீல நிற பளபளப்பை அவர்கள் "செயின்ட் எல்மோவின் தீ" என்று அழைத்தனர்.

மிகவும் வலுவான மின்சார புலம் கொண்ட பொருட்களைச் சுற்றி கொரோனா வெளியேற்றம் ஏற்படுகிறது. இத்தகைய நிலைமைகள் கூர்மையான பொருள்களுக்கு அருகில் உருவாக்கப்படுகின்றன (கப்பல்களின் மாஸ்ட்கள், கேபிள் கூரைகள் கொண்ட கட்டிடங்கள்). உடலில் சில நிலையான மின்னூட்டம் இருக்கும்போது, ​​​​அதன் முனைகளில் உள்ள புல வலிமை சுற்றியுள்ள காற்றின் அயனியாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இதன் விளைவாக வரும் அயனிகள் புலத்தின் மூலத்தை நோக்கிச் செல்லத் தொடங்குகின்றன. இந்த பலவீனமான நீரோட்டங்கள், பளபளப்பான வெளியேற்றத்தின் விஷயத்தில் இதேபோன்ற செயல்முறைகளை ஏற்படுத்துகின்றன, இது ஒரு பளபளப்பின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

மனித ஆரோக்கியத்திற்கு வெளியேற்றங்களின் ஆபத்து

கொரோனா மற்றும் பளபளப்பான வெளியேற்றங்கள் மனிதர்களுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட ஆபத்தை ஏற்படுத்தாது, ஏனெனில் அவை குறைந்த நீரோட்டங்களால் (மில்லியம்ப்ஸ்) வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. மேற்கூறிய மற்ற இரண்டு வெளியேற்றங்களும் அவற்றுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொண்டால் ஆபத்தானவை.

ஒரு நபர் மின்னலின் அணுகுமுறையை கவனித்தால், அவர் அனைத்து மின் சாதனங்களையும் (மொபைல் போன்கள் உட்பட) அணைக்க வேண்டும், மேலும் உயரத்தின் அடிப்படையில் சுற்றியுள்ள பகுதியிலிருந்து தனித்து நிற்காதபடி தன்னை நிலைநிறுத்திக் கொள்ள வேண்டும்.