Условие самостоятельности разряда

После прохождения первой лавины в промежутке лавинный процесс может возобновляться, а может и затухнуть. Для возобновления лавинного процесса нужен хотя бы один вторичный эффективный элек­трон. Если этот электрон получается в результате внешнего ионизатора — разряд называется несамостоятельным. То есть, если убрать внешний ионизатор, то лавинный процесс не возобновится и разряд затухнет. Ес­ли же вторичный эффективный электрон возникает в результате прохо­ждения первичной лавины — разряд называется самостоятельным. Раз­ряд из несамостоятельного может перейти в самостоятельный, если уве­личить приложенное к электродам напряжение.

При самостоятельной форме разряда лавинный процесс возоб­новляется, поскольку сама первичная лавина (и последующие вторич­ные тоже) создает условие для возобновления процесса. Условия возоб­новления:

1) оставшееся после прохождения лавины положительные ио­ны, двигаясь к катоду, бомбардируют его и вызывают эмиссию электро­нов из катода;

2) возбужденные атомы и молекулы, образующиеся наряду с ионизацией, испускают фотоны, которые могут приводить как к фото­ионизации в объеме промежутка, так и к фотоэмиссии электронов из ка­тода. Образующиеся таким образом вторичные электроны приводят снова к образованию лавин в разрядном промежутке.

Количество положительных ионов, оставшихся в промежутке после прохождения лавины, равно количеству электронов в лавине (1.15), исключая начальный электрон, т. е.:

. (1.17)

Электроны, выбитые из катода, не все участвуют в образова­нии вторичных лавин. Часть электронов рекомбинирует с положитель­ными ионами. Суммарный процесс образования вторичных электронов из катода характеризуется коэффициентом вторичной ионизации — второй коэффициент Таунсенда. Коэффициент зависит от материала катода, состава и давления газа и всегда << 1. Количество вторичных электронов, образованных после прохождения первичной лавины при самостоятельной форме разряда, должно быть не менее:

. (1.18)

Уравнение (1.18) есть условие самостоятельности развития разряда в газовом промежутке. Оно показывает, что в результате про­хождения первичной лавины необходимо образование, как минимум, одного эффективногоэлектрона, способного зажечь вторичную лави­ну^.