Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Лавина электронов




Читайте также:
  1. Восстание на Дону под предводительством К. Булавина
  2. Интерференция электронов.
  3. Магнитные моменты электронов и атомов.
  4. Магнитные моменты электронов и атомов.
  5. Масс-спектрометрия и спектроскопия электронов
  6. Работа выхода А электронов из металла
  7. Распределение электронов в многоэлектронных атомах
  8. Снежная лавина
  9. Число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, принятых окислителем.

Если в газе между двумя электродами, образующими одно­родное поле, появляется свободный электрон, то двигаясь к аноду при достаточной напряженности электрического поля он может ионизиро­вать атом или молекулу газа при столкновении (рис. 1.3, а). В результате этого появляется новый (еще один) электрон и положительный ион. Этот электрон вместе с начальным ионизируют новые атомы и молеку­лы, и число свободных электронов непрерывно нарастает. Этот процесс получил название лавины электронов.

Интенсивность размножения электронов в лавине характери­зуется коэффициентом ударной ионизации а, равным числу ионизации производимых электроном на пути в 1 см по направлению действия электрического поля. Другое название коэффициента ударной иониза­ции — первый коэффициент Таунсенда.

В процессе развития лавины одновременно с электронами об­разуются положительные ионы. Подвижность ионов значительно мень­ше, чем электронов, и за время развития лавины они практически не ус­певают переместиться в промежутке к катоду. Таким образом, после прохождения лавины электронов в газе остаются положительные, а в электроотрицательных газах и отрицательные ионы, которые искажают (уменьшают или увеличивают) внешнее электрическое поле в проме­жутке. На рис. 1.5 приведено распределение напряженности электриче­ского поля в промежутке при прохождении его лавиной электронов. Видно, что напряженность электрического поля на фронте лавины воз­растает, в средней части, где находятся остающиеся положительные ио­ны, уменьшается, а вблизи катода вновь незначительно увеличивается.

 

Рис. 1.5. Искажение электрического поля в промежутке, созда­ваемое лавиной: 1 — средняя напряженность без лавины; 2 —результирующая напряженностъ

Для описания лавинного процесса необходимо определить число электронов в лавине. Предположим, что из катода за счет внешне­го ионизатора вырывается n0 электронов (например n0 = 1). На расстоя­нии x от катода число электронов возросло до n (рис. 1.6). Увеличение числа электронов dn на пути dx будет равно:

 

dn = n dx, (1.11)

 

или

 

. (1.12)

 

Интегрируя (1.12) по n от 1 до n и по x от 0 до x, получим:

 

. (1.13)

 

Рис. 1.6. Схема определения числа электронов в лавине



 

В однородном поле, где коэффициент ударной ионизации = const, т. к. напряженность в любой точке промежутка одинакова, будем иметь:

 

, (1.14)

или

 

. (1.14а)

 

Выражение (1.14) дает значение электронов в лавине без учета их прилипания к нейтральным атомам и молекулам. Это явление харак­теризуется коэффициентом прилипания . Коэффициент прилипания зависит от рода газа (электроотрицательный или электроположитель­ный). Тогда число электронов в лавине с учетом прилипания будет рав­но:

 

. (1.15)

Если n0 больше 1, тогда (1.15) будет иметь вид:

 

. (1.16)

 

Число электронов в лавине n > 107 .

 


Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 56; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты