Gazların elektriksel olarak parçalanmasının akış teorisi
"Akış" kelimesinin kendisi "akış" olarak çevrilir. Buna göre, bir "flama", elektronların ve iyonize gaz atomlarının bir tür akış içinde hareket ettiği bir dizi ince dallanmış kanaldır. Aslında flama, nispeten yüksek gaz basıncı ve nispeten büyük elektrot aralığı koşulları altında bir korona veya kıvılcım deşarjının öncüsüdür.
Flamanın dallanmış parlayan kanalları uzar ve sonunda üst üste biner, elektrotlar arasındaki boşluğu kapatır - sürekli iletken lifler (kıvılcımlar) ve kıvılcım kanalları oluşur. Bir kıvılcım kanalının oluşumuna, içindeki akımda bir artış, basınçta keskin bir artış ve kanal sınırında bir kıvılcım çıtırtısı (minyatürde gök gürültüsü ve şimşek) olarak duyduğumuz bir şok dalgasının ortaya çıkması eşlik eder.
Kanal ipliğinin önünde bulunan flama kafası en parlak şekilde parlar. Elektrotlar arasındaki gazlı ortamın doğasına bağlı olarak, flama kafasının hareket yönü iki şeyden biri olabilir, böylece anodik ve katodik flamalar ayırt edilebilir.
Genel olarak bir flama, bir kıvılcım ile bir çığ arasında yer alan bir yıkım aşamasıdır. Elektrotlar arasındaki mesafe küçükse ve aralarındaki gazlı ortamın basıncı düşükse, çığ aşaması flamayı atlar ve doğrudan kıvılcım aşamasına geçer.
Elektron çığından farklı olarak, flama, flama kafasının anoda veya katoda yayılmasının yüksek hızıyla (ışık hızının yaklaşık% 0,3'ü) karakterize edilir; bu, elektron kayma hızından birçok kez daha yüksektir. harici bir elektrik alanında.
Atmosferik basınçta ve elektrotlar arasında 1 cm'lik bir mesafede, katot flama kafasının yayılma hızı, bir elektron çığının hızından 100 kat daha yüksektir. Bu nedenle, flama, bir elektrik boşalmasının bir gaza ön parçalanmasının ayrı bir aşaması olarak kabul edilir.
1962'de bir Wilson kamerasıyla deney yapan Heinz Ratner, bir çığın bir flama haline geçişini gözlemledi. Leonard Loeb ve John Meek (ayrıca Raettner bağımsız olarak), kendi kendine devam eden deşarjın neden bu kadar yüksek oranda oluştuğunu açıklayan bir flama modeli önerdiler.
Gerçek şu ki, iki faktör flama kafasının yüksek hareket hızına yol açar. İlk faktör, kafanın önündeki gazın rezonans radyasyonu ile uyarılmasıdır, bu da sözde görünümüne yol açar. Birleştirici iyonizasyon reaksiyonu sırasında tohumlardaki serbest elektronlar.
Çekirdek elektronlar, kanal boyunca doğrudan fotoiyonizasyondan daha verimli bir şekilde oluşturulur.İkinci faktör, flama başının yakınındaki uzay yükünün elektrik alan yoğunluğunun boşluktaki ortalama elektrik alan yoğunluğunu aşması ve böylece flama cephesinin yayılması sırasında yüksek bir iyonlaşma oranı elde etmesidir.
Yukarıdaki şekil, bir katot flama oluşumunun bir diyagramını göstermektedir. Elektron çığının başı anoda ulaştığında, arkasında elektrotlar arası boşlukta bir iyon bulutu şeklinde hala bir kuyruk vardı. Burada, gazın fotoiyonlaşması nedeniyle, bu pozitif iyon bulutuna bağlanan yavru çığlar ortaya çıkar. Yük gittikçe daha yoğun hale gelir ve bu şekilde kendi kendine yayılan bir pozitif yük akışı elde edilir - flama kendisi.
Teorik olarak elektrotlar arasındaki boşlukta çığın bir flama haline dönüştüğü bu noktada, belirli bir anda toplam elektrik alanın (elektrotların oluşturduğu elektrik alan ve flama kafasının uzay yük alanı) birleştiği bir nokta vardır. ) kaybolur. Bu noktanın çığ ekseni boyunca uzandığı varsayılmaktadır. Temel olarak, flama cephesi doğrusal olmayan bir iyonlaşma dalgasıdır, boş uzayda bir yanma dalgası olarak ortaya çıkan bir uzay yükü dalgasıdır.
Katot flama önünün oluşumu için, elektrotlar arasındaki boşluğun sınırları dışında radyasyon emisyonu esastır.Flama başlığındaki elektrik alan kuvveti, elektron sızıntısının başlangıcına karşılık gelen kritik bir değere ulaştığı anda, elektrik alanı ile elektron hız dağılımı arasındaki yerel denge bozulur ve bu da genel olarak flama modelini büyük ölçüde karmaşıklaştırır. gazın elektrikle parçalanması.