वायूंच्या विद्युत विघटनाचा प्रवाह सिद्धांत

"प्रवाह" हा शब्द स्वतः "प्रवाह" म्हणून अनुवादित केला जातो. त्यानुसार, “स्ट्रीमर” हा पातळ फांद्या असलेल्या वाहिन्यांचा एक संच आहे ज्याद्वारे इलेक्ट्रॉन आणि आयनीकृत वायूचे अणू एका प्रकारच्या प्रवाहात फिरतात. खरं तर, स्ट्रीमर हा तुलनेने उच्च वायूचा दाब आणि तुलनेने मोठ्या इलेक्ट्रोड अंतराच्या परिस्थितीत कोरोना किंवा स्पार्क डिस्चार्जचा पूर्ववर्ती आहे.

स्ट्रीमरचे ब्रँच केलेले चमकणारे चॅनेल लांबतात आणि शेवटी ओव्हरलॅप होतात, इलेक्ट्रोडमधील अंतर बंद करतात - सतत प्रवाहकीय फिलामेंट्स (स्पार्क्स) आणि स्पार्क चॅनेल तयार होतात. स्पार्क चॅनेलच्या निर्मितीमध्ये त्यामधील विद्युत् प्रवाह वाढणे, दाबात तीव्र वाढ आणि चॅनेलच्या सीमेवर शॉक वेव्ह दिसणे, ज्याला आपण ठिणग्यांचा कर्कश आवाज (लघु चित्रात मेघगर्जना आणि वीज) म्हणून ऐकतो.

चॅनेल थ्रेडच्या समोर स्थित स्ट्रीमर हेड, सर्वात उजळ चमकते. इलेक्ट्रोड्समधील वायू माध्यमाच्या स्वरूपावर अवलंबून, स्ट्रीमर हेडच्या प्रवासाची दिशा दोन गोष्टींपैकी एक असू शकते, अशा प्रकारे अॅनोडिक आणि कॅथोडिक स्ट्रीमर्समध्ये फरक केला जाऊ शकतो.

सर्वसाधारणपणे, स्ट्रीमर हा विनाशाचा एक टप्पा असतो जो स्पार्क आणि हिमस्खलन दरम्यान असतो. जर इलेक्ट्रोड्समधील अंतर कमी असेल आणि त्यांच्या दरम्यान वायू माध्यमाचा दाब कमी असेल, तर हिमस्खलन अवस्था स्ट्रीमरला बायपास करते आणि थेट स्पार्क स्टेजवर जाते.

इलेक्ट्रॉन हिमस्खलनाच्या विपरीत, स्ट्रीमरला उच्च गती (प्रकाशाच्या गतीच्या सुमारे 0.3%) द्वारे दर्शविले जाते, जे स्ट्रीमरच्या डोक्याच्या एनोड किंवा कॅथोडमध्ये प्रसारित होते, जे इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्टच्या वेगापेक्षा कितीतरी पट जास्त असते. बाह्य विद्युत क्षेत्रात.

वातावरणीय दाबावर आणि इलेक्ट्रोड्समधील 1 सेमी अंतरावर, कॅथोड स्ट्रीमरच्या डोक्याचा प्रसार वेग इलेक्ट्रॉन हिमस्खलनाच्या वेगापेक्षा 100 पट जास्त असतो. या कारणास्तव, स्ट्रीमरला गॅसमध्ये इलेक्ट्रिक डिस्चार्जच्या प्राथमिक ब्रेकडाउनचा एक वेगळा टप्पा मानला जातो.

Heinz Ratner, 1962 मध्ये विल्सन कॅमेर्‍याचा प्रयोग करून, हिमस्खलनाचे स्ट्रीमरमध्ये होणारे संक्रमण पाहिले. लिओनार्ड लोएब आणि जॉन मीक (तसेच रॅटनर स्वतंत्रपणे) यांनी एक स्ट्रीमर मॉडेल प्रस्तावित केले जे स्पष्ट करते की स्वयं-टिकाऊ डिस्चार्ज इतक्या उच्च दराने का तयार होतो.

वस्तुस्थिती अशी आहे की दोन घटकांमुळे स्ट्रीमर हेडच्या हालचालीचा वेग वाढतो. पहिला घटक असा आहे की डोके समोरील वायू रेझोनंट रेडिएशनने उत्तेजित होतो, ज्यामुळे तथाकथित देखावा होतो. असोसिएटिव्ह आयनीकरण प्रतिक्रिया दरम्यान बियांमध्ये मुक्त इलेक्ट्रॉन.

सीड इलेक्ट्रॉन थेट फोटोओनायझेशनच्या तुलनेत चॅनेलच्या बाजूने अधिक कार्यक्षमतेने तयार होतात.दुसरा घटक असा आहे की स्ट्रीमरच्या डोक्याजवळील स्पेस चार्जची इलेक्ट्रिक फील्ड तीव्रता गॅपमधील सरासरी इलेक्ट्रिक फील्ड तीव्रतेपेक्षा जास्त आहे, ज्यामुळे स्ट्रीमर फ्रंटच्या प्रसारादरम्यान उच्च आयनीकरण दर प्राप्त होतो.

वरील आकृती कॅथोड स्ट्रीमरच्या निर्मितीचे आकृती दर्शवते. जेव्हा इलेक्ट्रॉन हिमस्खलनाचे डोके एनोडवर पोहोचले, तेव्हा त्याच्या मागे आयनांच्या ढगाच्या रूपात इंटरइलेक्ट्रोड स्पेसमध्ये अजूनही एक शेपटी होती. येथे, वायूच्या फोटोओनायझेशनमुळे, कन्या हिमस्खलन दिसतात, जे सकारात्मक आयनांच्या या ढगाला जोडतात. चार्ज अधिकाधिक दाट होत जातो आणि अशा प्रकारे सकारात्मक चार्जचा स्वयं-प्रसार करणारा प्रवाह प्राप्त होतो - स्ट्रीमर स्वतः.

सैद्धांतिकदृष्ट्या, इलेक्ट्रोड्सच्या दरम्यानच्या जागेत या टप्प्यावर, जेथे हिमस्खलन स्ट्रीमरमध्ये बदलते, एका विशिष्ट क्षणी एक बिंदू असतो जेथे एकूण विद्युत क्षेत्र (इलेक्ट्रोड्सद्वारे तयार केलेले विद्युत क्षेत्र आणि स्ट्रीमर हेडचे स्पेस चार्ज फील्ड) ) अदृश्य होते. हा बिंदू हिमस्खलनाच्या अक्षांजवळ असल्याचे गृहीत धरले जाते. मूलभूतपणे, स्ट्रीमर फ्रंट ही एक नॉनलाइनर आयनीकरण लहर आहे, एक स्पेस चार्ज वेव्ह जी मोकळ्या जागेत ज्वलन लहरी म्हणून उद्भवते.

कॅथोड स्ट्रीमरच्या पुढच्या भागाच्या निर्मितीसाठी, इलेक्ट्रोड्समधील अंतराच्या सीमेबाहेर रेडिएशनचे उत्सर्जन आवश्यक आहे.या क्षणी जेव्हा स्ट्रीमर हेडमधील इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेंथ महत्त्वपूर्ण मूल्यापर्यंत पोहोचते, जे इलेक्ट्रॉन गळतीच्या सुरूवातीस संबंधित असते, तेव्हा विद्युत क्षेत्र आणि इलेक्ट्रॉन वेग वितरण यांच्यातील स्थानिक समतोल बिघडतो, जे सर्वसाधारणपणे स्ट्रीमर मॉडेलला मोठ्या प्रमाणात गुंतागुंत करते. गॅसचे इलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन.