1-Bob .Gazli razryadlar tavsifi (stil,tuzilishi va xususiyatlari)
elеktr tоkning gazlar оrqali o’tishiga gaz razryadi dеyiladi. mеtallar va
elеktrоlitlar tоk tashuvchilar har dоim mavjuddir, ularga bеrilgan elеktr maydоni mavjud zaryadlarni faqat tartibga sоladi. gazlar esa nоrmal hоlda izolator hisоblanadi, ularda tоk tashuvchilar bo’lmaydi.
. Ionizatsion rusumdagi yarimo‘tkazgichli fotografik tizimdagi gaz razryadli yacheyka. Elektr hususiyatlari.
. Gazlarning iononlanishi Gazlar tabiiy xolda elektr o’tkazmaydi . Agar quruq atmosfera xavosida yaxshi izolyatsiyalangan zaryadlangan jism , masalan , yaxshi izolyatsiyalangan zaryadli elektrometr joylashtirsak , u holda elektrometrning zaryadi amalda uzgarishsiz qoladi . Biroq gazga turli tashqi ta'sirlar kursatish yo’li bilan unda elektr o’tkazuvchanlikni yuzaga keltirish mumkin . Masalan , zaryadlangan elektrometr yoniga gorelka alangasi keltirilsa , u holda elektrometrning zaryadi tez kamayishini ko‘rish mumkin . Bu holda biz gazda yukori temperatura xosil qilib , gazda elektr o‘tkazuvchanlikni xosil qildik . Agar gorelka alangasi o‘rniga elektrometr yaqinida boshqa yorug’lik manbaini , masalan , simob yoy lampasin yoniga qo’ysak , lampadan chiqayotgan ultrabinafsha nurlar tufayli elektrometr zaryadlarining kamayishini kuzatish mumkin . Rentgen nurlari va radioaktiv preparatlarning nurlanishi ham gazga xuddi shunday ta'sir ko‘rsatishi mumkin . temperatura va turli nurlanishlar ta'sirida gaz larda zaryadlangan zarralar paydo bo‘lishini ko‘rsatadi . Bunday zaryadlarning paydo bo‘lishiga gaz atomidan bir yoki bir necha elekt ronlarning yulib chiqarilishi , buning natijasida neytral atomlar o‘rnida musbat ion va elektronlar paydo bo‘ladi . Hosil bo‘l gan elektronlarning bir qismi boshka neytral atomlar tomonidan tutib olinishi mumkin va bunda yana manfiy ionlar paydo buladi . Bu yuqori Atomdan elektronlarning yulib olinishi ( atomning iononlanishi ) ma'lum energiya - ionlanish energiyasi sarflanishini talab qiladi . Bu energiya atomning tuzilishiga bog’lik va shuning uchun turli moddalar uchun turlicha bo‘ladi . Ionizator ta'siri tuxtagandan so‘ng gazdagi iononlar soni vaqt o‘tishi bilan kamaya boshlaydi va piravordida batamom yo‘qoladi . Ionlarning yuqolishiga sabab ionlar bilan elektronlarning issiqlik harakatida ishtirok etishi va shuning uchun uzaro bir - biri bilan to‘qnashishidir . Musbat ion va elektron to‘qnashganida ular neytral atom bo’lib birlashishi mumkin . Xuddi shuningdek , musbat va manfiy ionlar to‘qnashganida manfiy ion uzining orticha elektronini musbat ionga berishi va har ikkala ion neytral atomlarga aylanishi mumkin . Ionlarning o‘zaro neytrallanishiga oid bu protsess ionlar rekombinatsiyasi deb ataladi . Musbat ion va elektron yoki ikki nonning rekombinatsiyasida ma'lum energiya ajralib chikadi , bu ajralgan energiya iononlanish energiyasiga teng bo‘ladi . Bu energiya qisman yorug’lik tarzida nur lanadi , shuning uchun ionlar rekombinatsiyasida yorug’lik nurlanishi ro’y beradi ( rekombinatsiya yorug’lanishi ) . Agar musbat va manfiy ionlar soni juda katta bo‘lsa , u xolda har sekundda bo‘ladigan rekombinatsiya aktlarining soni ham juda katta bo‘ladi va rekombinatsiya yorug‘lanishi kuchli bo‘lishi mumkin . Rekombinatsiyada yorug’likning nurlanishi turli xil gaz razryaldagi yoruglik sochishining sabablaridan biridir .
Gazlarda iononlar harakatini biz bilamiski elektronlarning metallning kristall panjaralari bilan to‘qnashishi natijasida tezlikka proportsional bo‘lgan ma'lum ishqalanish kuchi paydo bo‘lishini va shuning uchun elektronlarning tartibli harakati tezligi v maydon kuchlanganligi E ga proportsional bo’lishini ko’rgan edik . Agar gaz ionlari ko‘plab marta to‘qnashsa , ana shu qonunni gaz ionlari uchun xam qo’llash mumkin ekan ; shuning uchun v₁ = b + E , (1) deb hisoblash mumkin . Bu yerda b + - metallarda elektronlar ha rakatiga o‘xshash gaz ionlarining harakatchanligidir . Bu hara katchanlik bir birlik maydon kuchlanganligida iononlar olgan o’tacha tezligidir , bu tezlik SI sistemasidan m² / sek . birliklarda ifodalanadi . Bunda - + va - indekslar musbat va manfiy ionlar ning harakatchanligi turlicha bo‘lishini va shuning uchun ularning ayni bir maydonda olgan tezliklari ham turlicha bulishini kur satadi . ( 1 ) munosabat tuknashuvlar soni yetarlicha katta bo‘lganda , ya'ni gaz ionlarining o‘rtacha erkin yugurish yo’li uzunligi elektrodlar orasidagi L masofadan ancha kichik bo‘lgan holda ham o‘rinli bo’ladi . Odatda , bunday shart gaz bosimi simob ustunining bir necha o‘n millimetri va undan yuqoriroq bo‘lganidayoq bajariladi . Agar L>> d bulsa , biz elektronlar vakuumda harakatlanmoqda deb gapiramiz . Bunday holda , ionlarning harakatiga hech qanday qarshilik bo‘lmaydi va inonlar elektr maydonda tezlanma harakat qiladi . Bu xil inonlarning harakati ularni o‘rab turuvchi gaz atomlarn tomonidan ishqalanish kuchi qancha kichik bo‘lsa , shuncha katta bo‘ladi . Ma'lumki , to’qnashuvlar soni qancha kam bo‘lsa , ishqalanish kuchi shuncha kichik buladi , tuknashuvlar soni esa o‘z navbatida gaz ning bosimiga proportsionaldir . Shuning uchun bosim o‘zgarishlarining juda keng intervalida ionlarning harakatchanligi gaz bosimiga teskari proportsionaldir , ya'ni bp = const
|
В газоразрядной ячейке газовый разряд осуществляется свободными заряженными частицами – электронами и ионами, обладающими энергией, намного превышающей тепловую энергию. Кроме того, разряд сопровождается коротковолновым свечением. Следовательно, рассматриваемая двухслойная ячейка фотопроводник – плазма представляет конвертор, преобразующий и усиливающий относительно маломощный поток фотонов, падающий на приемную поверхность полупроводника, в поток высокоэнергетических частиц – электронов, ионов, фотонов. В связи с указанными особенностями появляется довольно широкие возможности регистрации и визуализации изображений, сформированных полупроводником в разрядной плазме.
Эффект стабилизации газового разряда распределенным сопротив-лением мало изучен [1, ст.104-106; 2, ст. 766-768; 3, cт. 702-703; 4; 5, ст.180-181; 6, ст.17-20; 7, ст.20-21; 8, ст.190-191; 9, ст.620-622; 10, ст.730-731]. Экспериментально установлено, что при зазоре в несколько десятков микрометров и толщине полупроводника 0,5 мм удельное сопротивление, требуемое для стабилизации разряда, лежит в пределах 107 ÷108 Ом см.
Уменьшение сопротивления при освещении даже на 3÷4 порядка не вызывает срыва стабилизации. Качественная сторона явления такова, что при образовании в газовом зазоре флуктуации после пробоя, сопровождающейся увеличением тока, происходит накоплением заряда на границе полупроводник – плазма и контрэлектрод – плазма, приводящее к снижению напряжения на разрядном зазоре и подавлению флуктуации, то есть переходу вольтамперной характеристики (ВАХ) разряда в режим с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
ВАХ газоразрядной ячейки при разных значениях интенсивности и давление газа показаны на рис.1.1. До напряжения, соответствующего пробоя газового зазора, ток практически отсутствует, после чего следует линейное нарастание с наклоном, увеличивающимся с усилением интенсивности света. Опыты с двумя металлическими контактами на тех же фотоприемниках показали совпадение фотоприемника при всех U ≤ Uпробоя. Это означает, что ВАХ разрядного зазора строго вертикальна, дифференциальное сопротивление разрядного промежутка с большой точностью равно нулю и при освещении не происходит перераспределения напряжения в газоразрядной ячейке даже при самой высокой освещенности [11, ст.412-413]. Это отличие, полупроводниковой фотографической ионизационной камеры (ПФИК) с газоразрядной ячейкой от других фотографических устройств, приводит к двум важным следствиям. Во-первых, фотоответ линеен и при высокой освещенности, что обеспечивает широкий динамический диапазон передачи градаций. Во-вторых, между участками полупроводника и плазмы с разной освещенности и, соответственно, разной плотностью тока не возникает тангенциальной составляющей поля, что обеспечивает отсутствие дрейфового растекания токов в плоскости границы полупроводник – плазма. Это способствует поддержанию удовлетворительного разрешения даже при больших перепадах освещенности [12, ст.710-713].
Do'stlaringiz bilan baham: |
