Пробой газа в постоянном электрическом поле в длинных разрядных трубках

Abstract

В данной работе экспериментально исследован пробой газа в постоянном электрическом поле в длинных разрядных трубках. На основании проведенных экспериментов показано, что обычный закон Пашена для пробоя газа в постоянном электрическом поле выполняется только для коротких разрядных трубок, у которых отношение межэлектродного промежутка к радиусу трубки L/R  1. Для бόльших значений L/R нужно пользоваться модифицированным законом Пашена Udc = f (pL, L/R). При L/R > 1 увеличение расстояния между электродами L смещает кривые зажигания Udc(p) в область более высоких пробойных напряжений Udc и более низких давлений газа. При этом минимумы кривых зажигания на графике Udc (pL) лежат на одной прямой. Показано, что при L/R > 20 увеличение зазора между электродами L приводит к смещению кривых зажигания в область более высоких пробойных напряжений Udc, однако, их минимумы наблюдаются при практически неизменном давлении газа. In this work gas breakdown in homogeneous dc electric field in long discharge tubes is experimentally studied. Based on the experiments we made it is shown that the classical Paschen law for the gas breakdown in the dc electric field is valid only for the short discharge tubes, where the ratio of the discharge gap to the discharge tube radius dependence is L/R  1. For larger values of L/R the modified Paschen law Udc = f (pL, L/R) should be used. If L/R > 1, then by increasing of the discharge gap L the dc breakdown curves Udc(p) shift to the area of higher breakdown voltages Udc and lower gas pressures. At the same time DC breakdown curves’ minima at the plot Udc (pL) take values at one straight line. It is shown that if L/R > 20, then increasing of the discharge gap L leads to shifting of the dc breakdown curves to the area of higher dc breakdown voltages Udc. However their minima are observed almost at the unchanged gas pressure. У цій роботі експериментально досліджено пробій газу в постійному електричному полі в довгих розрядних трубках. На базі виконаних експериментів показано, що звичайний закон Пашена для пробою газу в постійному електричному полі виконується тільки для коротких розрядних трубок, у яких співвідношення проміжку між електродами до радіусу трубки L/R  1. Для більших значень L/R треба користуватись модифікованим законом Пашена Udc = f (pL, L/R). При L/R > 1 збільшення відстані між електродами L зсуває криві запалювання Udc(p) в область більш високої напруги пробою Udc і більш низького тиску газу. При цьому мінімуми кривих запалювання на графіку Udc (pL) лежать на одній прямій лінії. Показано, що при L/R > 20 збільшення зазору між електродами L призводить до зсуву кривих запалювання в область більш високої напруги пробою Udc, однак, їх мінімуми спостерігаються при практично незмінному тиску газу.