Page 92 - 6376

Суттєвим для розуміння процесів у тліючому розряді є та обставина, що нормальний

катодний спад потенціалу залежить тільки від матеріалу катода і виду газу, причому
катодний спад потенціалу виявляється пропорційним роботі виходу електронів з катоду.

Розглянуті властивості тліючого розряду приводять до наступної картини процесів,

які підтримують розряд. Додатні йони, утворені в результаті йонізації електронними ударами
(в тліючому свіченні і в додатному стовпі), рухаються до катода і, проходячи через область

катодного спаду потенціалу, набувають значну енергію. Під дією інтенсивного

бомбардування швидкими додатними йонами (а також внаслідок фотоефекту, викликаного
випромінюванням розряду) з катода вилітають електрони, які рухаються до анода. Ці

електрони в області катодного спаду потенціалу сильно прискорюються і при наступних
зіткненнях з атомами газу їх йонізують. В результаті знову з’являються додатні йони, які,

знову прямуючи на катод, вибивають нові електрони і т.д. Таким чином, основними
процесами, які підтримують розряд, є йонізація електронними ударами в об’ємі і вторинна

електронна емісія на катоді.

Існування катодного темного простору пояснюється тим, що електрони починають
стикатися з атомами газу не відразу, а тільки на деякій відстані від катоду. Ширина

катодного темного простору приблизно дорівнює середній довжині вільного пробігу
електронів: вона збільшується зі зменшенням тиску газ. В катодному темному просторі

електрони рухаються практично без зіткнень.
Розподіл концентрацій додатних йонів і електронів у різних частинах розряду досить

неоднакове. Так як додатні йони рухаються набагато повільніше, ніж електрони, то коло

катода концентрація йонів значно більша, ніж концентрація електронів. Тому поблизу катода
виникає сильний просторовий додатній заряд, який і викликає появу катодного спаду

потенціалу. Навпаки, в області додатного стовпа концентрації додатних йонів і електронів

майже однакові і тут просторового заряду немає. Завдяки великій концентрації електронів
додатний стовп володіє доброю електропровідністю і тому спад напруги на ньому досить

малий.
Оскільки в додатному стовпі є і додатні йони, і електрони, то тут відбувається

інтенсивна рекомбінація йонів, чим і пояснюється світіння додатного стовпа (свічення
рекомбінації).

Ми бачимо, що катодний спад потенціалів необхідний для підтримки тліючого

розряду. Саме завдяки його наявності додатні йони набувають необхідну енергію для
утворення інтенсивної вторинної електронної емісії з катоду, без якої тліючий розряд не міг

би існувати. Тому катодний спад потенціалу є найбільш характерною ознакою тліючого
розряду, яка відрізняє цю форму газового розряду від усіх інших форм.