Эти слои возникают при контакте поло- жительных столбов ТР и ДР с токоприемным металлическим анодом. Характерным проявлением этих слоев является наличие АПП — "анодного падения потенциала" А Уд. Это падение может быть как положительным, так и'отрицательным. Появление AVa того или иного знака определяется большим числом разных факторов. Первый критерий знака AVa был сформирован Ленгмюром и Мотт- Смитом. Они связали знак AVa с величиной Л отношения плотности хаотического к плотности разрядного тока jp, т. е. величиной •(х) электронного тока je л = А*) Ъ Если Л > 1, то по Ленгмюру и Мотт-Смиту AVa < 0, а если Л < 1, то AVa > 0. Этот критерий во многих случаях позволяет предсказать знак А Уд. Однако в этом критерии есть неопределенность: где брать значения jex , по- скольку наличие анода ведет к перестройке положительного столба на значительных (порядка диаметра столба) расстояниях. Поэтому на знак AVa, особенно при Л ~ 1, рассчитанном по параметрам положительного столба, влияет материал электродов, геометрия электродов, давление и др. Абсолютные величины А Уд < 0 порядка кТе/е, а А Уд > 0, порядка потенциала ионизации. Теоретиче- ский анализ реально стал возможен только при появлении достаточно мощных компьютеров. Однако по- ка рассчитывались только простей- шие модели осесимметричной гео- метрии. О том, что таких моделей недостаточно, говорят удивитель- ные фотографии (рис. 7.6.9) анод- ных пятен в тлеющем разряде. В целом экспериментальные дан- ные, касающиеся анодных слоев, также весьма скромны. Сложность процессов в прианодной зоне в су- щественной степени связано с тем, что электрод здесь не эмиттирует частицы, в отличие от того, что мы имеем на катоде. Тем не менее, ряд достаточно общих черт прианодных процессов можно отметить. Прежде всего очевидно, что независимо от знака AVa около анода имеется неквази- Рис. 7.6.9. Примеры фигурных анодных пятен 412 Гл. 7. Взаимодействие плазмы с поверхностями твёрдых тел нейтральный слой, где п+ ф пе. Если А Уд > 0, то он возникает из-за того, что ионы не могут подойти к положительно заряженному аноду. И наоборот, если А Уд < О, к нему затруднен подход электронов. Более изученным является случай с А Уд > 0. Для этого режима (он чаще наблюдается на слаботочных разрядах) характерно следующее. Прежде всего, наблю- дается переход положительного столба в тёмное анодное пространство, а на самом аноде образуется покрывающая его яркая пленка. При увеличении давления пленка становится неоднородной, на ней появляются выпуклые образования, и пленка распа- дается на отдельные пятна "перлы". Эти перлы составляют, как правило, правильные фигуры. Иногда эти пятна быстро движутся, образуя светящиеся кольца. При отрицательном А Уд или малом АУд > 0 на аноде светящаяся пленка отсут- ствует. Образование светящейся пленки при АУд > 0 понятно. Это результат того, что, подходя к аноду, электроны набирают энергию, достаточную для ионизации ней- тралов. Появление пятен — результат потери пленкой устойчивости. Возникающее спонтанно утолщение повышает в данном месте потенциал плазмы, что способствует добавочному притяжению электронов, идущих к аноду и росту первоначального малого выступа.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «О прианодных слоях в ТР и ДР» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
