Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слеваПредыдущая версия
lab3:самостоятельный_разряд [2019/09/05 07:44] – root_slab3:самостоятельный_разряд [2026/09/04 06:04] (текущий) – внешнее изменение 127.0.0.1
Строка 1: Строка 1:
 ===== Самостоятельный разряд ===== ===== Самостоятельный разряд =====
  
-Зададимся сначала вопросом, а важно ли, в какой точке промежутка родилась лавина? Если лавина началась у анода, то ей не хватит расстояния, чтобы размножится до большого значения $N$, поэтому основную роль на стадии лавинного пробоя играют лавины, стартовавшие из области вблизи катода. Эти лавины достигнут анода с максимально возможным числом электронов. Однако, если после того, как лавина прошла промежуток и все электроны ушли на катод, а в промежутке вблизи анода не возникнет нового электрона, способного породить следующую лавину, первый электрон прожил свою короткую жизнь напрасно, и разряд затухнет. +Зададимся сначала вопросом, а важно ли, в какой точке промежутка родилась лавина? Если лавина началась у анода, то ей не хватит расстояния, чтобы размножиться до большого значения $N$, поэтому основную роль на стадии лавинного пробоя играют лавины, стартовавшие из области вблизи катода. Эти лавины достигнут анода с максимально возможным числом электронов. Однако, если после того, как лавина прошла промежуток и все электроны ушли на катод, а в промежутке вблизи анода не возникнет нового электрона, способного породить следующую лавину, первый электрон прожил свою короткую жизнь напрасно, и разряд затухнет. 
  
 Таким образом, появляется еще одно правило: если в результате всех процессов, произошедших в промежутке в процессе прохождения одиночной лавины, каждый стартовавший первичный электрон будет заменен другим, разряд будет самовоспроизводиться, то есть станет самостоятельным. Но, какие процессы могут это обеспечить? Имеется два основных процесса. Первый связан с рождением в промежутке ионов. Ведь каждый родившийся в лавине электрон оставляет после себя в месте своего рождения ион, который начинает медленно (он ведь тяжелый) перемещаться в электрическом поле к катоду. Из-за лавинного характера ионизации этих ионов будет больше всего рождаться около анода. Когда группа этих ионов подойдет к катоду (их путь показан тонкой стрелкой продолжающейся от анода к катоду), то при столкновении с поверхностью с некоторой вероятностью будут выбиты электроны. Если средний коэффициент вторичной эмиссии в расчете на один ион равен примерно $\frac 1N$, то искомый один электрон и будет создан (он символически показан на конце тонкой стрелочки возле катода). Если говорить честно, то имеется еще один механизм рождения вторичных электронов – выбивание их непосредственно из катода высокоэнергичными фотонами, возникающими в результате возбуждения атомов газа электронами. Он может быть даже более эффективным, но для простоты этот процесс мы не будем здесь рассматривать.  Таким образом, появляется еще одно правило: если в результате всех процессов, произошедших в промежутке в процессе прохождения одиночной лавины, каждый стартовавший первичный электрон будет заменен другим, разряд будет самовоспроизводиться, то есть станет самостоятельным. Но, какие процессы могут это обеспечить? Имеется два основных процесса. Первый связан с рождением в промежутке ионов. Ведь каждый родившийся в лавине электрон оставляет после себя в месте своего рождения ион, который начинает медленно (он ведь тяжелый) перемещаться в электрическом поле к катоду. Из-за лавинного характера ионизации этих ионов будет больше всего рождаться около анода. Когда группа этих ионов подойдет к катоду (их путь показан тонкой стрелкой продолжающейся от анода к катоду), то при столкновении с поверхностью с некоторой вероятностью будут выбиты электроны. Если средний коэффициент вторичной эмиссии в расчете на один ион равен примерно $\frac 1N$, то искомый один электрон и будет создан (он символически показан на конце тонкой стрелочки возле катода). Если говорить честно, то имеется еще один механизм рождения вторичных электронов – выбивание их непосредственно из катода высокоэнергичными фотонами, возникающими в результате возбуждения атомов газа электронами. Он может быть даже более эффективным, но для простоты этот процесс мы не будем здесь рассматривать.