Rozpad vakua

Vakuový průraz ( vakuový průraz ) - jev výskytu nosičů náboje ( obvykle elektronů ) ve vakuové mezeře mezi elektrodami , způsobený aplikací elektrického napětí většího než určitá hodnota na elektrody. Během vakuového průrazu se vodivost mezery prudce zvyšuje.

Popis jevu

Pokud je mezi elektrodami elektrické napětí , začíná emise pole na mikrobodech katody , což vede ke vzniku takzvaných tmavých nebo předprůrazných proudů. Při zvýšení napětí se v plynu desorbovaném z povrchu elektrody vytvoří vysokoproudý jiskrový výboj . Tento jiskrový výboj se může změnit na vakuový oblouk , který se vyvíjí v kovových parách elektrod.

Fyzika jevu

Vakuový rozklad je komplexní jev, který nemá jednoznačnou teorii. Existuje však několik hypotéz, které to vysvětlují.

Podle teorie elektronového paprsku jsou elektrony uvolněné v důsledku emise pole urychlovány ve vakuové mezeře a bombardují povrch anody, což způsobuje místní zvýšení teploty. V důsledku toho začíná uvolňování sorbovaných plynů a kovových par. Elektrony vytvořené na katodě a urychlené polem produkují nárazovou ionizaci atomů těchto plynů, což vede k vývoji elektronové laviny . Kladně nabité ionty vzniklé v důsledku tohoto procesu se pohybují směrem ke katodě, vytvářejí prostorový náboj a lokálně zvyšují elektrické pole v blízkosti katody, což zase zvyšuje emisi pole. Současně se objeví emise iontů a elektronů a katodové rozprašování. V důsledku toho se v mezeře mezi elektrodami, ve které již vzniká jiskra nebo obloukový výboj , značně zvyšuje koncentrace plynů a kovových par .

Podle jiné teorie, když teče proud spojený s emisí pole, povrch katody se zahřívá. Při proudových hustotách řádově 10 8 A / m 2 dochází k mikrovýbuchu emitoru a vznikají kovové páry, ve kterých již vzniká obloukový výboj.

Aplikace

Fenomén rozpadu vakua je široce používán v inženýrství a experimentech. Své uplatnění našel zejména ve vakuových spínačích , ve výkonných rentgenových zdrojích a vysokoproudých urychlovačích a také ve velkém množství vakuových zařízení .

Literatura