Закон Пашэна

З пляцоўкі Вікіпедыя.
Перайсці да: рух, знайсці
Крывыя Пашэна для гелія, неону, аргону, вадароду і азоту.

Закон Пашэна названы ў гонар Фрыдрыха Пашэна, які сфармуляваў гэты закон у 1889 годзе.[1]

Дэ Ля Ру і Мюлер (De La Rue and Muller) першымі выявілі залежнасць прабойнага напружання U ад здабытку ціску газу p і адлегласці паміж электродамі L.[2] Аднак іх вынікі не былі заўважаныя і зацытаваныя у працы Пашэна. Пашэн даследаваў запальванне разраду пастаяннага току паміж сферычнымі электродамі, змяняючы адлегласць L паміж імі. Ён паказаў, што прабойнае напружанне U залежыць толькі ад здабытку pL, а не асобна ад ціску p і зазору L. Гэты закон шырока вядомы як закон Пашэна. У адпаведнасці з законам, найменшае напружанне запальвання газавага разраду паміж двума плоскімі электродамі (у аднастайным электрычным полі) ёсць велічыня пастаянная (і характэрная для дадзенага газу) пры аднолькавых значэннях pL. Закон Пашэна азначае, што крывыя запальвання U (p), вымераныя для розных адлегласцей паміж электродамі L, павінны накласціся адна на адну, калі іх пабудаваць як функцыю U(pL). Пры выкананні закона Пашэна напружанне ў мінімуме крывой запальвання, а таксама здабытак pL павінны захоўвацца нязменнымі, пастаяннымі.

Закон Пашэна прадстаўляе сабой прыватны выпадак закона падабенства газавых разрадаў: з'явы ў разрадзе працякаюць аднолькава, калі здабытак ціску газу на даўжыню разраднага прамежку застаецца велічынёй пастаяннай, а форма прамежку захоўваецца геаметрычна падобнай зыходнай. Аднак у шэрагу работ было заўважана, што прабойнае напружанне для больш доўгіх зазораў паміж электродамі было прыкметна вышэй, чым для вузкіх зазораў пры нязменнай велічыні здабытку pL. Першымі на адхіленні ад закона Пашэна паказалі Таунсэнд і МакКелум (Townsend and McCallum)[3] і МакКелум і Клатзаў (McCallum and Klatzow)[4]. Яны атрымалі, што пры фіксаваным pL прабойнае напружанне ўзрастае з павелічэннем адлегласці паміж электродамі. Адхіленні ад закона Пашэена назіраў таксама Мілер (Miller)[5], які даследаваў напружання прабоя ў неоне пры розных адлегласцях паміж электродамі. Правыя вобласці крывых запальвання ў крыптоне і ксеноне вымералі Жак і інш. (Jacques et al.).[6] Яны атрымалі, што гэтыя вобласці з павелічэннем адлегласці паміж электродамі не супадаюць, а ссоўваюцца ў вобласць больш высокіх прабойных напружанняў.

Лісоўскі і іншыя (Lisovskiy, Yakovin, Yegorenkov)[7] даследавалі пробай газаў нізкага ціску ў цыліндрычных трубках рознага радыусу R, розных адлегласцях L паміж плоскімі электродамі, розных матэрыялах электродаў ў дыяпазоне адносіны L/R ≤ 3. Яны паказалі, што звычайны закон Пашэна для прабоя газу ў сталым электрычным полі выконваецца толькі для кароткіх разрадных трубак, у якіх стаўленне міжэлектроднага прамежку да радыусу трубкі L/R ≤ 1. Для бόльшых значэнняў L/R трэба карыстацца мадыфікаваным законам U = f (pL, L/R). Пры L/R > 1 павелічэнне адлегласці паміж электродамі L ссоўвае крывыя запальвання U(p) у вобласць больш высокіх прабойных напружанняў U і больш нізкіх ціскаў газу (пры выкананні звычайнага закона Пашэна крывыя запальвання з ростам адлегласці паміж электродамі ссоўваюцца ў дыяпазон больш нізкіх ціскаў газу пры нязменным напружанні ў мінімуме крывой запальвання).

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Заўвагі[правіць | правіць зыходнік]

  1. Friedrich Paschen (1889). "Ueber die zum Funkenübergang in Luft, Wasserstoff und Kohlensäure bei verschiedenen Drucken erforderliche Potentialdifferenz". Annalen der Physik und Chemie 273 (5): 69–96. doi:10.1002/andp.18892730505. 
  2. De La Rue W., Muller H.W. (1880). "Experimental Researches on the Electric Discharge with the Chloride of Silver Battery". Phil. Trans. Roy. Soc.– London 171 (1): 65–116. 
  3. Townsend J. S.; MacCallum S. P. (1928). "Electrical properties of neon". Philosophical Magazine 6 (38): 857 - 878. 
  4. McCallum S.P., Klatzow L. (1934). "Deviations from Paschen’s Law". Philosophical Magazine 17 (111): 279–297. 
  5. Miller H.C. (1964). "Breakdown potential of neon below the Paschen minimum". Physica 30 (11): 2059–2067. 
  6. Jacques L., Bruynooghe W., Boucique R., Wieme W. J. (1986). "Experimental determination of the primary and secondary ionization coefficients in krypton and xenon". J. Phys. D: Appl. Phys. 19 (9): 1731–1739. 
  7. Lisovskiy V.A., Yakovin S.D., Yegorenkov V.D. (2000). "Low-pressure gas breakdown in uniform dc electric field". J. Phys. D: Appl. Phys. 33 (21): 2722-2730.