Gazlarda elektr toki. Ionlanish va rekombinatsiya jarayonlari mustaqil bo'lmagan gaz razryadlari Reja

Gazlarda elektr toki. Ionlanish va rekombinatsiya jarayonlari mustaqil bo'lmagan gaz razryadlari


Reja:
1.Gazlardagi elektr toki gaz chiqarish.
2.Ionlanish va rekombinatsiya jarayonlari
3.Gaz chiqarish va uning turlari


Kirish
Oddiy sharoitlarda gazlar dielektriklardir, chunki. neytral atomlar va molekulalardan iborat bo'lib, ular etarli miqdordagi erkin zaryadga ega emas.Gazlar qandaydir tarzda ionlangandagina o'tkazgichga aylanadi. Gazlarni ionlash jarayoni har qanday sabablar ta'sirida bir yoki bir nechta elektronlarning atomdan ajralib chiqishidan iborat. Natijada, neytral atom o'rniga, ijobiy ion va elektron.
Molekulalarning ionlar va elektronlarga bo'linishi deyiladi gazning ionlanishi.
Shakllangan elektronlarning bir qismi boshqa neytral atomlar tomonidan ushlanib, keyin paydo bo'lishi mumkin manfiy zaryadlangan ionlar.
Shunday qilib, ionlangan gazda uch turdagi zaryad tashuvchilar mavjud: elektronlar, musbat ionlar va manfiy.
Elektronni atomdan ajratish ma'lum energiya sarflashni talab qiladi - ionlanish energiyasi V men. Ionlanish energiyasi gazning kimyoviy tabiatiga va atomdagi elektronning energiya holatiga bog'liq. Shunday qilib, birinchi elektronni azot atomidan ajratish uchun 14,5 eV, ikkinchi elektronni ajratish uchun - 29,5 eV, uchinchi elektronni ajratish uchun - 47,4 eV energiya sarflanadi.
Gazning ionlanishiga olib keladigan omillar deyiladi ionizatorlar.
Ionlanishning uch turi mavjud: termal ionlanish, fotoionlanish va zarbali ionlanish.
Termal ionlanish yuqori haroratda gaz atomlari yoki molekulalarining to'qnashuvi natijasida yuzaga keladi, agar to'qnashuvchi zarralarning nisbiy harakatining kinetik energiyasi atomdagi elektronning bog'lanish energiyasidan oshsa.
Fotoionlashtirish elektromagnit nurlanish (ultrabinafsha, rentgen yoki g-nurlanish) taʼsirida, atomdan elektronni ajratish uchun zarur boʻlgan energiya unga nurlanish kvanti orqali oʻtganda yuzaga keladi.
Elektron ta'sirida ionlanish(yoki ta'sir ionlashuvi) atomlar yoki molekulalarning yuqori kinetik energiyaga ega tez elektronlar bilan toʻqnashuvi natijasida musbat zaryadlangan ionlarning hosil boʻlishidir.
Gazni ionlash jarayoni har doim qarama-qarshi zaryadlangan ionlardan neytral molekulalarning elektr tortishish kuchi tufayli tiklanishining teskari jarayoni bilan birga keladi. Bu hodisa deyiladi rekombinatsiya. Rekombinatsiya jarayonida ionlanishga sarflangan energiyaga teng energiya chiqariladi. Bu, masalan, gazning porlashiga olib kelishi mumkin.
Agar ionizatorning ta'siri o'zgarmasa, u holda ionlangan gazda dinamik muvozanat o'rnatiladi, bunda vaqt birligida qancha molekulalar ionlarga parchalanishi bilan tiklanadi. Bunda ionlangan gazdagi zaryadlangan zarrachalar konsentratsiyasi o'zgarishsiz qoladi. Agar ionizatorning ta'siri to'xtatilsa, rekombinatsiya ionlanishdan ustun kela boshlaydi va ionlar soni tezda deyarli nolga tushadi. Binobarin, gazda zaryadlangan zarrachalarning mavjudligi vaqtinchalik hodisadir (ionizator ishlayotgan ekan).
Tashqi maydon bo'lmaganda, zaryadlangan zarralar tasodifiy harakat qiladi.
gaz chiqarish
Ionlashtirilgan gaz kiritilganda elektr maydoni elektr kuchlari erkin zaryadlarda harakat qila boshlaydi va ular kuchlanish chiziqlariga parallel ravishda siljiydi: elektronlar va manfiy ionlar - anodga, musbat ionlar - katodga (1-rasm). Elektrodlarda ionlar elektronlarni berish yoki qabul qilish orqali neytral atomlarga aylanadi va shu bilan kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Gazda elektr toki hosil bo'ladi.