КнигоПровод.Ru20.04.2024

/Наука и Техника/Физика

Электронные лавины и пробой в газах — Ретер Г.
 Электронные лавины и пробой в газах
Ретер Г.
год издания — 1968, кол-во страниц — 391, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б тканев., масса книги — 550 гр., издательство — Мир
цена: 2000.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

ELECTRON AVALANCHES AND BREAKDOWN IN GASES
H. RAETHER
Institut für Angewandte Physik,
Universität Hamburg

LONDON
Butterworths 1964

Пер. с англ. под ред. В. С. Комелькова

Формат 60x90 1/16. Бумага кама маш. мел.
ключевые слова — лавин, электронно-лавинн, стример, разряд, искр, газоразряд, вильсон, ионизац, фотоэффект, счётчик, детектор, таунсенд, анодонаправлен

В книге рассматриваются вопросы физики пробоя разрядных промежутков (до нескольких сантиметров) при статическом и импульсном напряжениях в атмосфере воздуха, азота, кислорода, аргона, гелия, метана и других газов. Главное внимание уделено анализу развития электронно-лавинных процессов вплоть до их перехода в стример.

Описаны приложения рассмотренных механизмов разряда к описанию работы искровых счётчиков и камер для записи траекторий быстрых частиц, однако круг прикладных вопросов, связанных с темой книги, значительно более широк и имеет выходы в разные области импульсной и газоразрядной техники.

Книга рассчитана на физиков и инженеров, работающих в области исследований и применения газоразрядных процессов, на инженеров, работающих в области техники высоких напряжений, а также на преподавателей, аспирантов и студентов университетов и высших технических учебных заведений в качестве дополнительного пособия по курсу электрического разряда в газах.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие редактора перевода5
Предисловие9
 
Г л а в а   1.   Введение11
 
Г л а в а   2.   Методы наблюдения одиночной лавины13
 
§ 1. Метод камеры Вильсона13
1. Основы метода13
2. Данные, получаемые с помощью камеры Вильсона16
3. Техника эксперимента19
4. Чувствительность метода регистрации одиночных лавин23
§ 2. Электрический метод24
1. Принцип метода24
2. Токи носителей в лавине25
3. Импульс напряжения, создаваемый токами носителей32
4. Техника эксперимента36
5. Чувствительность электрического метода50
§ 3. Оптический метод51
1. Основы метода51
2. Техника эксперимента54
3. Чувствительность оптического метода59
Литература61
 
Г л а в а   3.   Результаты экспериментов с лавинами63
 
§ 1. Постоянная времени нарастания числа электронов и фотонов63
1. Нарастание числа электронов63
2. Нарастание числа фотонов66
3. Аномальные электронные компоненты в кислороде и воздухе68
§ 2. Тепловая диффузия электронов70
§ 3. Статистика лавинного усиления72
§ 4. Дрейфовая скорость носителей76
1. Дрейфовая скорость электронов77
2. Дрейфовая скорость положительных ионов82
3. Дрейфовая скорость отрицательных ионов88
§ 5. Коэффициент ударной ионизации α88
1. Определение α из статистического распределения числа носителей88
2. Определение α по постоянной времени для тока90
3. Определение α по амплитуде тока электронной компоненты91
§ 6. Определение коэффициента прилипания η92
§ 7. Лавины с большим усилением. Влияние пространственного заряда93
1. Общие замечания93
2. Влияние пространственного заряда на усиление лавины94
3. Обсуждение результатов измерений100
Литература104
 
Г л а в а   4.   Лавинные серии106
 
§ 1. Общие замечания106
§ 2. Серии лавин, созданные фотоэффектом на катоде; число первичных
электронов велико (n0 ≫ 1)107
1. Электронный ток107
2. Полный ток112
§ 3. Лавинные серии, созданные положительными ионами на катоде
(n0 ≫ 1)116
§ 4. Лавинные серии в неоднородном поле120
§ 5. Лавинные серии, инициированные одним электроном (n0 ~ 1)120
1. Теория вопроса120
2. Эксперименты127
3. Флуктуации интервала генерации Tг127
Литература129
 
Г л а в а   5.   Пробой131
 
§ 1. Механизм генерации132
1. Экспериментальные данные132
2. Теоретическое рассмотрение135
3. Сравнение экспериментальных результатов с теорией140
§ 2. Стримерный, или канальный, механизм144
1. Эксперименты в камере Вильсона144
2. Исследование одиночных лавин осциллографическим методом153
3. Осциллографическое исследование лавин, стартующих при n0 ≫ 1158
§ 3. Переход от пробоя одного типа к другому164
§ 4. Пробой в воздухе и других электроотрицательных газах167
§ 5. Расширение зоны разряда174
Литература178
 
Г л а в а   6.   Применения180
 
§ 1. Плоский счётчик180
1. Лавинный счетчик180
2. Искровой счётчик181
3. Некоторые характеристики искровых счётчиков182
4. Искровая камера в качестве детектора частиц184
Литература187
 
Г л а в а   7.   Теория переходного тока газового разряда189
 
§ 1. Общие положения189
§ 2. Ток серии лавин (сопровождаемых вторичными фотолавинами),
вызванной n0 первичными электронами, распределенными в виде
δ-функции193
1. Общее решение193
2. Ток во внешней цепи195
§ 3. Средний ток серии лавин (сопровождаемых вторичными
фотолавинами), вызванной одним электроном201
§ 4. Ток серии лавин (сопровождаемых вторичными фотолавинами),
вызванной первичным током i0(t)202
1. Токи первичных электронов, созданные световой вспышкой
    конечной продолжительности202
2. Ток первичных электронов при постоянном освещении204
§ 5. В момент t = 0 первичные электроны распределены в пространстве
межэлектродного промежутка208
§ 6. Ток серии лавин, которые сопровождаются вторичными лавинами,
порождаемыми ионной бомбардировкой катода210
§ 7. Электронный ток лавин с запаздывающим образованием электронов213
Литература217
 
Приложение
 
1. К. Аллен, К. Филлипс. Исследование развития электронной лавины
с помощью камеры Вильсона221
 
§ 1. Введение221
§ 2. Экспериментальный метод224
§ 3. Рост лавины в воздухе226
§ 4. Переход от лавины к видимому разряду в воздухе229
§ 5. Азот234
§ 6. Аргон238
§ 7. Углекислый газ240
§ 8. Водород241
§ 9. Кислород242
§ 10. Видимый разряд245
§ 11. Ширина лавины и тепловая энергия249
§ 12. Заключение251
Литература252
 
2. X. Толль. Развитие электронной лавины в азоте
при перенапряжении254
 
Часть I. Таунсендовский механизм пробоя254
 
§ 1. Аппаратура и методы измерения254
§ 2. Механизм генерации при статическом пробивном напряжении256
§ 3. Механизм генерации под влиянием объёмного заряда положительных
ионов259
§ 4. Многолавинный стример в азоте с добавкой метана262
§ 5. Область перехода от таунсендовского механизма пробоя
к стримерному в азоте264
1. Экспериментальные условия264
2. Обсуждение фотоснимков264
Литература270
 
3. X. Толль. Развитие электронной лавины в азоте
при перенапряжении271
 
Часть II. Стример271
 
§ 1. Общие данные о развитии стримера271
1. Возникновение стримера в азоте при перенапряжении271
2. Возникновение стримера при перенапряжении в азоте с добавкой
    2,5% метана274
3. Зависимость нарастания тока лавины от давления в азоте
    с примесью метана276
§ 2. Скорость лавины и анодонаправленный стример277
1. Скорость лавины при высоком газовом усилении277
2. Скорость анодонаправленного стримера279
3. Временное и пространственное размножение носителей
    при переходе лавины в анодонаправленный стример282
4. Обзор развития анодонаправленного стримера283
§ 3. Катодонаправленный стример285
1. Фотографирование катодонаправленных стримеров и перехода
    их в искру285
2. Временное и пространственное распределение светового излучения
    в катодонаправленном стримере289
3. Скорость катодонаправленного стримера290
4. Напряжение на разрядном промежутке291
Литература291
 
4. К. Рихтер. Свойства электронных лавин в эфире при большом
усилении293
 
§ 1. Введение293
§ 2. Аппаратура294
§ 3. Теория лавинного импульса295
1. «Выровненная» лавина при экспоненциальном законе размножения
    носителей295
2. Изменение формы импульса при неэкспоненциальном нарастании
    числа носителей298
3. Определение закона размножения носителей из отношений U+/U-299
4. Определение закона размножения носителей из постоянной
    времени τ = 1/α[n_(x)]v_302
§ 4. Результаты измерений и их обсуждение303
1. Эксперименты303
2. Результаты измерений α*(n)α0 и α(n)/α0304
3. Результаты измерений в области торможения пространственным
    зарядом308
4. Результаты измерений в области возрастания ионизации
    (стримерная область)315
Приложение 1. Количественное представление результатов измерения
α(n)/α0 и вычисления закона увеличения числа носителей n_(х)
в области торможения пространственным зарядом319
Приложение 2. Измерение скорости движения ионов v+ в эфире320
Литература321
 
5. К. Вагнер. Изучение развития электронной лавины с помощью
электронно-оптических преобразователей322
 
§ 1. Принцип регистрации с помощью развёртывающего устройства322
§ 2. Схема измерений323
§ 3. Электронные лавины324
§ 4. Анодонаправленный плазменный стример324
§ 5. Катодонаправленный плазменный стример326
§ 6. Переход к яркой искре328
Литература328
 
6. П. Фельзенталь, Дж. Прауд. Пробой в газах импульсами
наносекундной длительности329
 
§ 1. Введение329
§ 2. Теория329
§ 3. Аппаратура334
§ 4. Измерительная методика338
§ 5. Экспериментальные результаты340
§ 6. Заключение346
Приложение. Расчёт теоретических кривых пробоя347
Литература348
 
7. А. Уорд. Таунсендовский или стримерный пробой?349
 
§ 1. Введение349
§ 2. Таунсендовская модель с пространственным зарядом349
§ 3. Некоторые результаты расчётов350
§ 4. Контрагирование разряда355
§ 5. Заключение355
Литература356
 
8. Дж. Даусон, У. Винн. Модель распространения стримера357
 
§ 1. Введение357
§ 2. Критерий распространения357
§ 3. Длина стримера и его затухание361
§ 4. Зависимость критерия распространения от давления363
§ 5. Сравнение с экспериментом363
§ 6. Границы применимости анализа367
§ 7. Скорость стримера369
§ 8. Обсуждение369
Литература370
 
9. Дж. Даусон. Время жизни положительных стримеров в воздухе
при атмосферном давлении и импульсном напряжении в промежутке
остриё-плоскость372
 
§ 1. Введение372
§ 2. Аппаратура373
§ 3. Результаты измерений в средней части промежутка374
§ 4. Результаты измерений вблизи анода377
§ 5. Изучение разряда при помощи фигур Лихтенберга379
§ 6. Обсуждение381
Литература385

Книги на ту же тему

  1. Пучки убегающих электронов и разряды на основе волны размножения электронов фона в плотных газах, Яковленко С. И., ред., 2007
  2. Сверхвысокочастотный пробой в газах, Мак-Доналд А., 1969
  3. Физика и химия газовых разрядов в пучках СВЧ-волн, Коврижных Л. М., ред., 1994
  4. Физика импульсного пробоя газов, Королев Ю. Д., Месяц Г. А., 1991
  5. Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена, Жуков М. Ф., ред., 1977
  6. Электроизоляция и разряд в вакууме, Сливков И. Н., 1972
  7. Высокочастотный ёмкостный разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения: Учебное пособие: Для вузов, Райзер Ю. П., Шнейдер М. Н., Яценко Н. А., 1995
  8. Плазменные источники электронов, Крейндель Ю. Е., 1977
  9. Электронные умножители, Чечик И. О., Файнштейн С. М., Лифшиц Т. М., 1954
  10. Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 5, Шафранов В. Д., ред., 1984
  11. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда, Басс Ф. Г., Гуревич Ю. Г., 1975
  12. Детекторы элементарных частиц, Калашникова В. И., Козодаев М. С., 1966
  13. Камера Вильсона и её применение в физике, Дас Гупта Н., Гош С., 1947
© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru