Механизм развития униполярного разряда в длинных трубках с единственным внешним электродом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, доктор технических наук Герасимов, Игорь Валерьянович

  • Герасимов, Игорь Валерьянович
  • доктор технических наукдоктор технических наук
  • 2000, Кострома
  • Специальность ВАК РФ01.02.05
  • Количество страниц 347
Герасимов, Игорь Валерьянович. Механизм развития униполярного разряда в длинных трубках с единственным внешним электродом: дис. доктор технических наук: 01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы. Кострома. 2000. 347 с.

Оглавление диссертации доктор технических наук Герасимов, Игорь Валерьянович

ОБЩНОСТЬ И РАЗЛИЧИЕ ФЕНОМЕНОЛОГИИ ОДНОЭЛЕКТРОД-НОГО ИМПУЛЬСНОГО ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА (РАЗРЯДА УНИПОЛЯРНОГО ПРОБОЯ ГАЗА (УПГ) С ЕДИНСТВЕННЫМ ВНЕШНИМ ЭЛЕКТРОДОМ) С ИЗВЕСТНЫМИ РАЗРЯДНЫМИ ПРОЦЕССАМИ. МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ РАЗРЯДОВ. ВЫВОДЫ.

1.1. Условия пробоя газа.

1.2.1.Тлеющий разряд - результат эмиссии электронов с катода и развития электронной лавины в двухэ-лектродной системе.

1.2.2.Продольная структура тлеющего разряда.

1.2.3.Поперечная приэлектродная структура тлеющего разряда.

§ 1.3. Стримерный пробой газа. 1.3.1.Определение понятия стримера.

1.3.2.Фотоионизация газа и развитие стримерного канала.

1.3.3.Аналитические модели стримера и его основные параметры.

§ 1.4. Волновой пробой газовых промежутков.

1.4.1.Волновой пробой разрядных промежутков с предварительной ионизацией газа и без неё.

1.4.2.Свойства волнового пробоя газа. а.Скорость распространения волны ионизации (волны градиента потенциала). б.Результаты экспериментальных исследований "ионизующих волн градиента потенциала" (волн пробоя) в длинных трубках, в .Теоретические механизмы волнового пробоя.

5. Выводы из рассмотрения результатов экспериментальных и теоретических исследований рассмотренных механизмов пробоя газа (таунсендовского, стримерного и ионизующими волнами градиента потенциала)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ ОДНОЭЛЕКТРОДНОГО ИМПУЛЬСНОГО ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА (РАЗРЯДА УНИПОЛЯРНОГО ПРОБОЯ ГАЗА (УПГ) С ОДНИМ ВНЕШНИМ ЭЛЕКТРОДОМ)

1. Униполярный пробой газа в металлических трубках, или в стеклянных трубках, имеющих сплошное внешнее металлическое покрытие.

1.1. Область существования УПГ в координатах давления и импульсного высоковольтного потенциала.

1.2. Свечение УПГ по сечению трубки при возбуждений УПГ через внешнее покрытие-электрод (ПЭ) цилиндрической геометрии.

1.3. Наблюдения за продольной и радиальной геометрией области свечения (ОС) при использовании в качестве покрытия-электрода (ПЭ) из мелкой металлической сетки.

Униполярный пробой газа в. длинных стеклянных трубках.

Организация экспериментов .с УПГ в объемах длинных трубок.

Изменение тока во вторичной обмотке генератора при изменении основных параметров разряда УПГ-давления газа и амплитуды импульсного потенциа,-ла на покрытии-электроде ПЭ. Поляризация поверхности стеклянных трубок при поступлении импульсного напряжения на металлическое покрытие, находящееся в контакте с этой поверхностью.

Ток зарядов, пребывающих на поверхности ПЭ за время нахождения на ней единичного импульса потенциала.

Зависимость между амплитудой импульсного потенциала фю, давлением газа в объеме УПГ и зарядом дпэ, определяемым стекающим с ПЭ током 13 ("БАХ" разряда).

Продольная структура свечения газа в его объеме вблизи ПЭ при наличии на нем импульсного потенциала.

Общая протяженность 1р объема разряда УПГ. Зависимость 1р от давления газа. Зависимость 1р от размеров и геометрии покрытия-электрода (ГО). в. Связь между геометрией области свечения (ОС) под ПЭ, радиусом трубки гтр и общей протяженностью разряда 1р. г. Периодичность в изменении протяженности 1Р разряда УПГ при монотонном изменении давления газа в объеме трубки.

2.2.8. Скорость vp продольного распространения УПГ. а. Методика измерения. б. Зависимость vp от давления газа р и амплитуды импульсного потенциала

2.2.9. О температуре газа и стенок камеры.

2.2.10.Длительность послесвечения газа.

2.2.11.Характер светового излучения из объема разряда УПГ.

2.2.12.Темновая фаза разряда УПГ, ее зависимость от условий возбуждения разряда.

2.3. Исследование волны потенциала, регистрируемой на поверхности трубки с разрядом УПГ.

2.3.1. Форма импульсов потенциала, снимаемого зондами с поверхности трубки на протяженности разряда УПГ, и ее зависимость от параметров возбуждения разряда.

2.3.2. Влияние давления газа в объеме трубки на полярность зондового сигнала снимаемого с ее поверхности.

2.3.3. Наблюдения цуга волн поверхностного потенциала

Фз и последовательного изменения в интенсивности свечения газа в объёме трубки в течении длительности одного разнополярного импульса потенциала произвольной формы на ПЭ.

4. Радиальные изменения границы ОС газа у внутренней поверхности торцевой стенки трубки за длительность одного импульса потенциала на торцевом ПЭ.

ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗЛУЧАТЕЯЬНЫХ СВОЙСТВ ОБЪЕМА РАЗРЯДА УНИПОЛЯРНОГО ПРОБОЯ ГАЗА (УПГ)

1. Организация экспериментов по исследованию излучатель ных свойств УПГ.

2. Импульсы потенциала ф£-, фиксируемые на поверхности трубки и распространяющихся по ее длине волной потенциала.

3. Влияние площади зондов на параметры потенциала, измеряемого на поверхности трубки.

4. Влияние площади поверхностного покрытия-электрода (ПЭ) на величину потенциала, снимаемого с поверхности трубки на протяженности разряда УПГ.

5. Влияние частоты импульсов высоковольтного потенциала поступающих на ПЭ, и давления газа р на величину потенциала ф2 на поверхности трубки.

6. Наведение зарядов и потенциала фг на поверхности зоццов при их радиальном удалении г отповфх-носш трубки с разрядом УПГ.

3.1.7.Рэдиалшое излучение с локальной области поверхности трубки, выделенной на общей протяженности разряда метатическими экранами.

3.1.8. Использование объема с разрядом УПГ в качестве источника зарядов в объемах проводящих водных растворов.

§3.2. Акустические явлгния, сопровождакшще возбуждение разряда униполярного пробоя газа

3.2.1. Влияние полярности импульсов высоковольтного потенциала, поспуттяющих на ПЭ? на генерацию акустических колебаний в газе внутри трубки.

3.2.2 Гашение акустичесих колебаний в объеме с УПГ изменением длительности импульсов высоковольтного потенциала, поступающих на второй ГО.

3.2.3.Частотный диапазон звуковых колебаний, возбуждаемых при УПГ в объемах цилиндрической геометрии.

3.24. Возбуждение звуковых колебений импульсами потенциала произвольной формы

3.2.5. Возбуждение акустических колебаний в трубках, полностью покрытых металлическим экраном.

3.2.6. Возникновение резонансных колебаний газового объема при УПГ а Влияние амплитуды импульсного потенциала на ПЭ на раскачку резонансных колебаний, б. Влияние длительности импульсного потенциала на Ш ш раеяшку колебаний в объеме газа под -поверхностью ПЭ.

3.2.7.0тклик газовой среды на одновременное и разнесенное во времени локальное воздействие на ПЭ импульсов потенциала противоположной полярности.

ГЛАВА IV.

УСТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА РАЗВИТИЯ ОДНЭЭЛЕКТ-ГОДВЭГО ИМПУЛЬСНОГО РАЗРЗДАУВДГЮЛЯРЮГО ПРОБОЯ ГАЗА

§4.1. Какую информацию несут опшческие и электрические методы решстрации импульсов поверхностного q>s и пространственного <рг потенциала, а также акустические методы регастрации перепадов давления газа в объеме разряда УПГ?

4.2. Обпросль феноменологии эффекта Ганга, решксацнон-ных колебаний в газовом разряде и развития разряда УПГ.

4.2Л.Объемный характер эффекта Ганга.

4.2.2. Условия общности физики явлений эффекта Ганга и релаксационных колебаний в газовом разряде.

4.2.3. Зкотфиментальная установка и методика эксперимента.

З.аВеокуумгая часть установки.

3. б. Схема регастрации перемещения доменов.

4.2.4. Результаты исследования разрядного процесса, аналогичного эффекту Ганна в полупроводниках.

4. а Исследование зависимости времени перемещения объемного заряда (домела) от длительности процесса от напряжения на электродах.

4 б. Исследование зависимости влияния диаметра трубок и удаления от электрода с отрицательным потенциалом на время перемещения домена

4.в. Изменение частоты релаксащюнных колебаний и температуры газа на пути движения домена

§4.3. Общность условий возбуждения и феноменологии диэлектрического барьерного разряда (ДБР) на границе существования разряда УПГ по максимуму давления.

4.3.1.Общность в геометрии возбуждения разрядов.

4.3.2. Мжроразряды и осаждение зарядов на диэлектрических (стеклянных) стенках камеры (трубки).

43.3.Сравнеяие развития ДБР и разряда УПГ в области

С^еововшиядавжний. fio íSi

§ 4.4. О природе импульсов давления большой амплитуды, воспринимаемых стенкой трубки при возбуждении разряда УПГ.

4.4. ¡.Условия для появления импульсов давления на стенку разрядной трубки.

§4.5. Периодичность формирования свободных объемных зарядов (СОЗов) в разряде УПГ.

4.5.1. Взаимосвязь между параметрами возбуждения разряда УПГ и размерами объемного заряда СОЗа

1. а Равенство объема ООЗа и объема области свечения под поверхностью внешнего вдгавддричесашго ПЭ,

1.6. Изменение геометрии единичного СОЗа (от геометрии сферы до геометрии цилиндра со сферическими торцами) при изменении параметров возбуждения разряда УПГ: -амплитуды импульсного потенциала femIB;

- длительности импульса tM;

- геометрии и площади sm ГВ;

- давления газа р „

- радиуса трубки rt;

4.5.2. Эксперименгальнью условия для непрерывной генерации нескольких СОЗов за длительность одного импульса потенциала на ПЭ.

2. а Области непрерывной генерации СОЗов в 1раницах существования разряда УПГ.

2.6. Изменение режима генерации СОЗов при изменении (или-или): -площади Sn3 ПЭ;

-амплитуды импульсов потенциала <рт наШ;

-давления газа/?;

-дшггельноста tH единичного импульса <рпэ на ПЭ.

4.5.3.Роль различных механизмов в развитии колебательного процесса в нейтральной плотности слабоионшованного газа

2. а Сшнка затухания звуковых волн.

2.6. Проверка возможного усиления звуковых колебаний в сшбоионгооваиной плазме.

§ 4.6 Цепь тока разряда УПГ.

4.6.1. Положения элжтродинамики Максвелла и условия появ^ления истоков и стоков полей В и 3 ; цепь тока в отсутствии разряда.

4.6.2. Роль поверхности ПЭ в емкостном х^актере развития разряда УПГ. а Процессы на ПЭ и в объеме газа вблизи него. б. Образование объемных зарядов (ОЗ) и области свечения газа под поверхностью ПЭ. в. Связь меищу потенциалом поверхности ПЭ и объемным зарядом электронов под этой поверхностью.

4.6.3. Процесс рождения (формирования) некомпенсированных, свободных объемных зарядов (ООЗов).

4.6.4. Давление газа и шюшость энергии газовой среды

4.6.5.Процесс продольного движения СОЗов; зфяднавнугрен-ней поверхности стенки.

4.7. Поле на поверхности трубки и внутри нее. Величина заряда и его штошости в границах ООЗа

4.8. Избейте элек1ро№шшогопош поверхностью ош^ш с разрядом УПГ.

4.9. Уменьшение размеров ООЗов в процессе их продольного движения на протяженности объема разряда УПГ.

§ 4.10. Сравнение результатов экшфимет-альных исследований с предлагаемой моделью разряда

4.10.1. Емкостной подход к развитию разряда УПГ.

4.10.2. Процесс формирования под поверхностью ПЭ объемных зарядов электронов.

2/0 2/

221 22/

227 23С 233 2Н

2№ гМ

4.10.3. Процесс выделение объема для жжализации в нем свободного заряда электронов.

4.10.4. Начальный этап развитая разряда УПГ.

4.10.5.Проникновение ("втягивание") электрического поли в объем газа под поверхностью ПЭ цилиндрической геометрии.

4.10.6. Взаимосвязь между параметрами возбуждения разряда УПГ. Выводы

ГЛАВА V.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ БЕЗЭЛЕКТРОДЮГО.

РАЗРЯДА УПГ

§ 5.1. Использование тлучтгеяьных свойств разряда У111 в технолопда получения полупроводниковых материалов.

5.1.1. ПереспеЕсгивы использования свойств разряда УПГ в технологии получения полупроводниковых материалов.

§ 5.2. Использование излучатеззьных свойств разряда УПГ при гошмохимических факельных процессах

§ 5.3. Использование излучательных свойств разряда УПГ при воздействии на металлическую поверхность факторов импульсного разряда в воздухе.

§5.4. №пользоваю1еизяучательньзх свойств разряда УПГ при контроле за водными стоками технологических процессов.

§ 5.5. Стимулирование процесса прорастания семян хлопчатника обработкой излучением разряда УПГ.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Механика жидкости, газа и плазмы», 01.02.05 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизм развития униполярного разряда в длинных трубках с единственным внешним электродом»

В диссертационной работе экспериментально иссзтеруется открытое автором явление униполярного пробоя газа (УПГ) в длинных (более 4 метров) трубках низкочастотными ( порядка 1 кГц) импульсами высоковольтного (<7 кВ) потенциала, поступающими на единственное поврыше-электрод (ПЭ), размещаемый на внешней поверхности стеклянной стенки трубок, устанавливается механизм развития разряда УПГ, рассматриваются области практического использования его свойств.

Завершение исследований, представленных в диссертационной работе, финансировалось грантами Министерства общего и профессионального образования Российской Федерации № 98Гр-96 и № 96-26-3.6.

1. Актуальность работы

В основе лазерных технологий, определивших за последние десятилетия общий технический прогресс, лежит физика явлений, происходящих в газовых разрядах с непрерывным и импульсным под водом эюарической энергии. Однако природа, механизм целого ряда таких явлений, особенно тех, которые происходя^гфи быстрых стадиях электрического пробоя и сопровождаются образованием волны ионизации, волны градиента потенциала, эффективно возбуждающей ионизующей газ в разрядном промежутке, не является окончательно установленным и убедительным с точки зрения фундаментальных законов физики И сейчас еще можно повторить слова, сказанные более 10 лег тому назад исследователями волн пробоя [3]: ". единой точки зрения о механизме образования волны в настоящее время нет". Тоже самое можно сказать и о механизме развития импульсного безэлектродного разряда Неизвестны, например причины, из-за которых в газовом объеме, отделенным диэлектриком (стеклянной стенкой) от электрод а с импульсным потенциалом, происходит переход безэлектродного разряда в такую форму [16] ".какбудто включаются процессы вторичной эмиссии с поверхности изоляторов. Безэлектродный разряд становится похожим на настоящий электродный".

Обзор результатов исследований разрядных процессов, феномеяалогия которых близка к феноменалогии разряда УПГ, и теоретических построений, объясняющих механизмы развитая этих процессов, показал; что наблюдается целый ряд явлений, которые существующая теория объяснить не может. В тлеющем разряде это, например, эффект нормальной плотности тока: изменение площада токового пятна на поверхности катод а соответственно изменению тока разряда, когда плотность тока j = i/Sc зависит только от давления и рода газа, от материала катода. Толщина катодного слоя и падения катодного потенциала на слое от тока не зависят. Теория не может объяснить одновременное существование на катоде двух областей, одна из которых является токовым пятом и через нее идет ток; а в соседней с ней области нет и токового пятна, и тока через нее. Выполнение в тлеющем разряде под действием каких-то неизвестных сил природы принципа "минимума мощности", предложенного Шгеенбеком в 1932 году, не следует из фущрмешальныхзжонов пркродь!

НЬ объясняется существующей теорией взаимное отталкивание катодных пятен, их распределение по поверхности катода в дуге низкого давления; нет объяснения и механизма высокоскоростных струй плазмы из этих пятен.

Теория не может объяснить наблюдение в объеме разряда УПГ вблизи покрьпия-электрода (ТВ), размещаемого по наружной поверхности стенки трубки, такой же структуры свечения газа, что и в тлеющем разряде; в котором ее образование объясняется разнесением в пространстве и во времени процесса лавинного размножения в продольном поле разрядного промежутка эмитшруемых с катод а электронов. В разряде УПГ нет такого катода (холодная стеклянная стенка), нет и продольного разгоняющего поля. может объяснить развитие разряда УПГ и теория одноэлектродного разряда, в которой его развитие объясняется распространением волны ионизации постоянного потенциала (волны градиента постоянного потенциала); профиль светящегося столба разряда УПГ на всей его длине может иметь коническую форму.

К объяснению развития разряда УПГ нельзя привлечь и механизм появ-^ ления на границе плазмы и диэлежлрика локализованного плазменного образования (солитона поля), возникшего в результате локального пространсгвенно-I то разнесения зерядов противоположного знака - Развитие разряда УПГ происходит без предварительной ионизации газа, свечение газа на всей длине разрядного столба может быть обусловлено только возбуждением атомов и молекул газа, являющимся следствием прохождения объемного заряда только одного, отрицательного, знака

В обзоре теоретических и экшериментальных работ показывается, что наиболее близок по своей феноменологии к разряду УПГ двухэлектродный волновой пробой в длинных разрядных промежутках Однако теория этого пробоя требует наличия вблизи потенциального электрода определенной первоначальной концентрации электронов, последуЕсщее продольное смещение которых и приводит к образованию волн пространственного заряда и его перенос в продольном направлении трубки. Существующая теория не имеет корректного объяснения механизма появления таких электронов, также, как и свободных электронов впереди волны градиента потенциала, не объясняется и причина большой скорости движения этой волны

Теория волн пробоя не объясняет наблюдения максимальной скорости волны и минимального ее затухания при постоянном д авлении газа, независящем от радиуса трубки; не объясняет причину существования одинакового отношения между пробивным напряжением и максимальным давлением газа (выполнения закона подобия) для трубок различных радиусов.

В существующих теориях стримерного пробоя газа не ясен механизм подвода энергии к головке стримера для поддержания ее заряда. Рождение головки не связывается с процессами на катоде, - между ним и головкой отсутствует гальваническая связь. Тоже самое наблюдается и в разряде УПГ: по длине разрядной трубки может проходить единичный объемный заряд только одного, отрицательного знака, оставляя после себя только возбужденные атомы и молекулы газа

Вышеизложенное показывает важность исследования механизма развития разряда У Iii, его непосредственное отношение к природе физических явлений, наблюдаемых во многих разрядных процессах, особенно в тех, феноменология которых сходна с разрядом УПГ, а практическая значимость которых определяется их влиянием на развитие современных технологий, на технический прогресс в целом.

Предметом настоящего исследования является установление природы самостоятельности и стационарности разряда униполярного пробоя газа (УПГ) в длинных (>4м) трубках; возбуждаемого электрическими импульсами одной полярности на единственном поврьпии-электроде (ПЭ), размещаемом на внешней поверхности стеклянной стенки трубки; установление всех стадий механизма развития разряда УПГ.

2. Научная новизна.

В диссертации исследуется новый тип разряда - разряд униполярного пробоя газа (УПГ) с единственным покрышем-электродом (ПЭ), размещенным снаружи стеклянной стенки длинной (> 4 м) трубки.

При этом:

-проведены первые систематические исследования явлений, сопровождающих пробой газа импульсным потенциалом на ед инственном изолированном электроде;

-впервые для объяснения разрядного процесса предложено ввести понятие плотности энергии газовой среды Wr и обоснована возможность ее определения через давление газа р; при этом Wr соотносится с её потенциальным полем Ег (Wr -Ар- 0.5 е0Е2г\ Ег = (2Ар ¡£0)р);

-впервые при исследовании разрядных процессов с нормальным состоянием воздушной атмосферы (ра = 760 Topp, Та = 273 К ) предложено соотносить нормальную плотность её энергии Wa = Ара - ра<р0, "нулевой" потенциал пространства <р0 с "кулевой" плотностью его заряда р0, и его поле

Е0 = (¿Ар0/£0)Р, являющиеся теми аддитивными постоянными, на фоне которых локальные изменения в 1¥0 (и р0) приводят к появлению локальных полей в и потенциалов д> ;

-впервые при объяснении развития разрядного процесса предложено соотносить с одаой молекулой разреженного газа два различных объема пространства объем УтТ = ИТ/Ар - достаточный для сохранения молекушй ее тепловой энергии, и объем ущ = (4/з)я-$~р/2| р~г), который в действительности приходится на одну молекулу;

-впервые для объяснения проникновение поля в объёмы разреженного газа в замкнутых металлических оболочках цишшдричеосой геометрии предложено и обосновано рассматривать поверхность ПЭ с импульсным потенциалом на нём в качестве источника одновременно и потенциального, и вихревого поля;

-обнаружен и исследован эффект излучения поверхностно объёма с разрядом УПГ импульсного электрического поля с частотами, кратными частоте возбуждающих импульсов потенциала, а также наведения электрических зарядов в воздушной и вод ных средах; окружающих объем с разрядом,

-обнаружен эффект излучения поверхностью объёма разряда УПГ электромагнитного поля в диапазоне коротких и длинных волн;

-установлена природа сильных (порядка стационарного давления газа) акустических колебаний, возбуждаемых в разряде УПГ;

-обнаружено явление смещения газовой среды из остального объема разрядной трубки в объем области свечения газа под поверхностью цилиндрического ПЭ при поступлении на него импульсов потенциала отрицательной полярности.

Цель исследования диссертационной работы

На основе анализа результатов экспериментов с разрядом униполярного пробоя газа (УПГ) и теоретических механизмов известных разрядных процессов предложить модель механизма развития разряда УПГ.

Для этого в работе решаются следующие конкретные задачи

1. Анализируются результаты экспериментальных исследований стационарных и импульсных газоразрядных процессов, имеющих общую феноме-налошю с импульсным разрядом УПГ.

2. Устанавливаются границы существования разряд а УПГ (в координатах давления газа и амплитуды импульсного потенциала на ПЭ, <рц(р)\ возбуждаемого в разреженном газе внутри цилиндрических металлических трубок, или в стеклянных трубках со сплошным металлическим покрытием.

3. Исследуется влияние параметров возбуждения разряда (давления газа Р> амплитуды (рк и длительности ^ импульса потенциала на ПЭ, площади 8ПЭ ГО, радиуса ц трубки) на геометрию области свечения газа и локализации пространственного заряда под цилиндричесзсим ПЭ.

4. Исследуется процесс рождения (формирования) в объеме газа вне ПЭ свободного объемного заряда, ООЗа; исследуется зависимость его объема Уаз от размеров области свечения газа непосредственно под поверхностью ПЭ.

5.Устанавливается закономерность в изменении размеров объема У03

СОЗов при их продольном движении по объему газа внутри трубки.

6. Устанавливается зависимость скорости и протяженности продольного перемещения СОЗов от параметров возбуждения разряда.

7. Исследуются характеристики излучения импульсного электрического поля поверхностью объема с разрядом УПГ.

8. Исследуется частотный спектр сильных акустических колебаний, возбуждаемых в объёме газа с разрядом УПГ; его связь с процессом формирования пространственного заряда под поверхностью ПЭ и движением СОЗов по объему газа

9. Разрабатывается модель явления, использующая понятия плотности энергии пространства газовой среды и поля, соответствующего этой плотности.

3. Области практического применения свойств разряд а У111.

Важным информационным свойством разряда УПГ, отличающим его от остальных типов разрядов в замкнутых газовых объемах, является свойство объема разряда быть источником [24,25] сильного (порядка 10 кЕЙя) импульсного электрического поля и свобод ных электрических зарядов, наводимых в газовых и жвдких средах, контшстарующих с объемом этого разряда.

Наличие такого свойства у разряда УПГ определило и широкий диапазон областей его практического применения. Так, технологичность ввода объема разряда в активные (рабочие) зоны различных (в том числе и высокотемпературных) реакций позволяет, и контролировать ход этих реакций [17,18], и воздействовать на их результат, ускоряя или замедляя их [19]. Аналогичен результат влияния излучения УПГ и на биологические объекты различное (по направлению) смещение пространственного заряда в воздухе относительно поверхности объема УПГ оказывает [20] или стимулирующее, или угнетающее воздействие, например, на прорастание семян, размещаемых возле излучаемой поверхности объема УПГ. Явление наведения зарядов различного (заданного) знака в воздушном и водном пространстве вокруг поверхности объемов УПГ используется и для других целей, например, в схемах питания полупроводниковых лазеров и диодов [23,26], в устройствах контроля за состоянием воздушной и водных сред [21,22].

4. Объем диссертации

Диссертация состоит из пяти глав, заключения, списка цитированной литературы и приложения

В первой главе диссертации рассматриваются результаты исследований механизмов развития известных разрядных процессов, имеющих общие свойства и проявления с разрядом УПГ.

Вторая глава диссертации содержит описание результатов экспериментов по исследованию усювий возбуждения разряда УПГ.

В третьей главе диссертации приводятся результаты исследований основного свойства разряда УПГ: способность его объема быть источником переменного электрического поля и свободных зарядов, наводимых в среде, окружающей объем с разрядом.

Похожие диссертационные работы по специальности «Механика жидкости, газа и плазмы», 01.02.05 шифр ВАК

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.