MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT - A MTA III. OSZTÁLYÁNAK FIZIKAI KÖZLEMÉNYEI 10. KÖTET (1962)

10. kötet / 1. sz. - BARDÓCZ ÁRPÁD: A szikraátütés színképe levegőben

•2 BARDÓCZ­I. helyezünk, a szikraköz bizonyos idő után át fog ütni. Az átütés lefolyása a követ­kező. Ha az elektródon rajta van a statikus gyújtófeszültség, a gyújtás abban a pil­lanatban kezdődik, amikor az elektródok közötti gázban legalább egy elektron megjelenik. Az elektron a katódból lép ki szabad levegőn a radioaktív vagy kozmikus sugárzás hatására. A katódot elhagyó elektronok az alkalmazott térben elég energiát nyernek ahhoz, hogy ionozást okozzanak, hogy ha a gáz atomjaival vagy molekuláival ütköznek. Az így keletkező további elektronok a térben ugyancsak energiát nyernek és további elektronokat termelnek. Ha a szikraközre a statikus gyújtófeszültséggel azonos vagy annál nagyobb feszültséget helyezünk, bizonyos időre van szükség ahhoz, amíg a szikra gyújtása bevezetődik és felépítése annyira előrehalad, hogy az első fényjelenség fellép. Az átütés időtartamát 10­ 8 mp-re vagy ennél rövidebbre veszik. Jelentős túlfeszült­ségek esetében, amelyet lökésszerűen helyeznek az elektródokra az átütés időtar­tama 10-9 mp-re is lecsökkenhet. Az átütést megelőző elektron ütközési és ionozási folyamatok láthatatlanok. A legnagyobb mértékben elfogadott elméleteknek megfelelően a szikraköz átütése kizárólag a gázban történik és független az elektródokként felhasznált energiától. A szikrakisülés második része azzal kezdődik, hogy a kondenzátor teljes töltése az átütés folyamán képződött szikracsatornán átfolyik. A szikracsatorna ezen második állapotában fényes, vékony alacsony impedanciájú és nagy áramsűrűségű kisülés, amely a kisülési közön halad át. A szikraköz energiafelvétele a szikraplazma erős felmelegedését és ezzel együtt annak teljes ionozását eredményezi. A szikra­kisülés kezdeti állapotában a csatorna hőmérséklete 50 000° C körül van. Ez az energia fény, hang és meleg formájában kerül leadásra. A szikra tulajdonképpeni fénykibocsátásának a forrása ez az állapot. A feszültség az elektródokon rendkívül rövid idő alatt, mintegy 10­8 mp alatt az illető anyag ívfeszültségére csökken le. Ez a feszültség nagyságrendben 100 volt. A szikrakisülés harmadik részét az az állapot jellemzi, amikor a szikraköz­ben már nem folyik áram, de az erősen felhevült plazma általában olyan nagy ter­mikus tehetetlenséggel bír, hogy tovább világít és energiáját fokozatosan sugárzás útján elveszti. Ez az utánvilágítás szakasza. A szikrában lejátszódó optikai viszonyokat Kaiser és Wallraff [1] tanulmá­nyozták olyan formában, hogy a szikra fényét forgó tükörrel időben felbontották, minek folytán követni tudták az időben lejátszódó folyamatokat. Ezeknél a vizs­gálatoknál optikailag az alábbi folyamatokat lehet egymástól megkülönböztetni: 1. egy világító keskeny csík a szikrakisülés kezdetén, 2. szélesebb világító csíkok szabályos távolságban melyek, mindenekelőtt kezdetben az elektródok között középen jól követhetők, 3. erősen világító felhők, amelyek az elektródokból törnek elő és hosszabb ideig a szikrakisülés után, után­ világítanak. Az 1. alatt megadott fényjelenség a szikrakisülés első részének, vagyis az átütés állapotának felel meg. Az ebben az időszakban észlelhető színkép a levegőtől szár­mazik. A 2. és 3. alatti fényjelenségek a szikrakisülés második és harmadik része alatt észlelhetők. Az optikailag észlelhető világító csíkok a szikraáramkör nagyfrekvenciái

Next