Izzó kisülés

Az izzító kisülés  az álló, független elektromos kisülés egyik fajtája gázokban . Általában alacsony gáznyomáson és alacsony áramerősségen jön létre. Az átmenő áram növekedésével ívkisülésbe kerül .

Ellentétben a nem álló (impulzusos) elektromos kisülésekkel a gázokban, az izzító kisülés fő jellemzői viszonylag stabilak maradnak az idő múlásával.

A legtöbb ember számára ismert izzás kisülés tipikus példája a neonlámpa izzása .

Getting

A gázkisülés szimulálására a legegyszerűbb eszköz egy lezárt üvegcső, amelynek végeibe elektródák vannak forrasztva . A csőnek van egy vákuumszivattyúhoz csatlakoztatott kimenete . Az elektródák több ezer voltos egyenáramú forráshoz csatlakoznak. A feszültségforrás bekapcsolása és a vákuumszivattyú indítása után a következő jelenségek lépnek fel:

1. Atmoszférikus nyomáson a cső belsejében lévő gáz sötét marad, mivel a több ezer voltos rákapcsolt feszültség nem elegendő a hosszú gázrés áttöréséhez.

2. Amikor a gáznyomás kellőképpen csökken, egy világító ívkisülés villan fel a csőben. Vékony zsinór alakú (levegőben bíbor, más gázokban más színek), amely mindkét elektródát összeköti. Ebben az állapotban a gázoszlop jól vezeti az áramot.

3. A gáz további kiszivattyúzásakor a fényzsinór elmosódik és kitágul, és az izzás szinte az egész csövet kitölti. Ez egy parázsló kisülés. Több tized higanymilliméter (több száz pascal) gáznyomás mellett a kisülés szinte a cső teljes térfogatát kitölti. A kisülés fénye egyenetlenül oszlik el. A katód közelében egy sötét katód tér, az anódnál egy világító pozitív oszlop található, melynek hossza a nyomástól függ.

Szerkezet

A kisülésnek a következő két fő részét különböztetjük meg: 1) a katód melletti nem világító rész, amelyet sötét katódtérnek nevezünk; 2) egy világító gázoszlop, amely kitölti a cső többi részét, egészen az anódig. A kisülésnek ezt a részét pozitív oszlopnak nevezzük. Egy pozitív oszlop bizonyos nyomás hatására felszakadhat sötét rések által elválasztott külön rétegekre, úgynevezett rétegekre.

Mechanizmus

Izzítókisülésben a gáz erős ionizációja miatt jól vezeti az elektromosságot. Az izzító kisülésben a gáz ionizációjának okai a katód elektronkibocsátása magas hőmérséklet vagy erős elektromos tér hatására, majd a gázmolekulák elektronbecsapódása a katód által kibocsátott és az anód felé repülő szabad elektronok által történő elektronbecsapódás hatására, mint valamint az elektronok másodlagos elektronemissziója a katódról, amelyet a katód pozitív töltésű gázionjainak bombázása okoz. Így a kisülés önfenntartó lehet a gáz dielektromos áttörési feszültségénél jóval alacsonyabb feszültségen.

Alkalmazás

Az izzítókisülési csövek gyakorlati alkalmazást találnak fényforrásként - gázkisüléses lámpákként. Fénycsöveket gyakran használnak világításra , amelyben a kisülés higanygőzben történik, és a láthatatlan ultraibolya sugárzást egy fluoreszkáló anyag - foszforréteg nyeli el , amely belülről borítja a lámpa falait és az izzó üvegét. Ultraibolya sugárzásnak kitéve a foszfor izzik, ami spektrális jellemzőiben a nappali fényhez közeli fényt eredményez ( fluoreszkáló lámpák ). Az ilyen lámpák a "természetes" megvilágításhoz közeliek (de nem folyamatos spektrumot, mint az izzólámpák ). A fénycsövek által kibocsátott fény spektruma számos spektrumvonalat tartalmaz - a spektrum vörös, zöld és kék részében meghatározott intenzitással, valamint néhány izzó kisülésben kibocsátó gáz spektrumvonalat. A látható sugárzás energiája a spektrum ezen keskeny sávjain oszlik el.

A fénycsövek sokkal (3-4-szer) gazdaságosabbak, mint az izzólámpák (utóbbiaknál az energia akár 95%-a a spektrum emberi szem számára láthatatlan infravörös tartományában bocsát ki).

A fluoreszkáló lámpák a mindennapi életben felváltják az izzólámpákat, a termelésben és az irodahelyiségekben pedig szinte teljesen lecserélték őket. A fénycsöveknek azonban nincsenek hátrányai. Így például a gyártás során a fénycsövek használata káros stroboszkópos hatással jár , ami abból áll, hogy a váltakozó áramú tápfeszültség kétszeresével rendelkező lámpák villogási frekvenciája egybeeshet a tengelyek forgási sebességével. A mechanizmusok forgó részei egy ilyen lámpa fényében egy személy számára mozdulatlannak, „kikapcsoltnak” tűnnek, ami sérüléshez vezethet. Ezért a működési terület további megvilágítását egy egyszerű izzólámpával használják, amely mentes az izzószál fénykibocsátásának tehetetlensége miatt. A gyártás során háromfázisú elektromos hálózat megléte esetén ezt a problémát a lámpák különböző fázisú bekapcsolásával oldják meg (például minden 1. lámpát A fázis, minden 2. lámpát B fázis táplál stb.), ami kompenzálja a lámpák villogását. Azoknál a lámpáknál, amelyek a hagyományos kapcsolóáramkör (indító + fojtó) helyett rádiófrekvenciás generátort használnak (ezt az áramkört használják az izzólámpák helyettesítésére tervezett úgynevezett „gazdaságos” lámpákban), nincs probléma a stroboszkópos hatással. .

A kisülési lámpákat dekorációs célokra is használják, ilyenkor betűk, különböző figurák stb. körvonalait kapják, és más izzás színű gázzal töltik meg ( neon , narancssárga-vörös fényt adnak, vagy argon kékes színnel). -zöld fény).

Az izzító kisülést különféle gázlézerek szivattyúzására , fémek plazmaleválasztására és más területeken is használják.

Lásd még

• gázkisülés
• koronakisülés
• ívkisülés
• Ívkisülés fűtött katóddal
• szikrakisülés

Irodalom

• Raizer Yu. P. A gázkisülés fizikája. - 2. kiadás — M .: Nauka, 1992. — 536 p. — ISBN 5-02014615-3 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy norvég Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	LNB : 000206909