Kaasujen sähköisen hajoamisen virtateoria
Itse sana "virtaus" käännetään "virtaukseksi". Vastaavasti «streamer» on joukko ohuita haarautuneita kanavia, joiden läpi elektronit ja ionisoidut kaasuatomit liikkuvat eräänlaisessa virtauksessa. Itse asiassa streamer on korona- tai kipinäpurkauksen esiaste suhteellisen korkean kaasunpaineen ja suhteellisen suuren elektrodivälin olosuhteissa.
Streamerin haarautuneet hehkuvat kanavat pidentyvät ja lopulta menevät päällekkäin, sulkevat elektrodien välisen raon - muodostuu jatkuvia johtavia filamentteja (kipinöitä) ja kipinäkanavia. Kipinäkanavan muodostumiseen liittyy siinä olevan virran lisääntyminen, paineen jyrkkä nousu ja iskuaallon ilmestyminen kanavan rajalle, jonka kuulemme kipinöiden rätinä (ukkonen ja salama miniatyyrinä).
Kanavan langan etuosassa sijaitseva streamer-pää hehkuu kirkkaimmin. Elektrodien välisen kaasumaisen väliaineen luonteesta riippuen streamer-pään kulkusuunta voi olla toinen kahdesta asiasta, mikä erottaa anodiset ja katodiset streamerit.
Yleensä streamer on tuhon vaihe, joka sijaitsee kipinän ja lumivyöryn välissä. Jos elektrodien välinen etäisyys on pieni ja kaasumaisen väliaineen paine niiden välillä on alhainen, lumivyöryvaihe ohittaa streamerin ja menee suoraan kipinävaiheeseen.
Toisin kuin elektronien lumivyöry, streamerille on ominaista suuri nopeus (noin 0,3 % valon nopeudesta) streamerin pään etenemisessä anodille tai katodille, mikä on monta kertaa suurempi kuin elektronien ajautumisen nopeus yksinkertaisesti ulkoisessa sähkökentässä.
Ilmakehän paineessa ja 1 cm:n etäisyydellä elektrodien välillä katodistriimin pään etenemisnopeus on 100 kertaa suurempi kuin elektronivyöryn nopeus. Tästä syystä streameria pidetään erillisenä vaiheena sähköpurkauksen alustavassa purkamisessa kaasuksi.
Heinz Ratner, joka kokeili vuonna 1962 Wilson-kameralla, havaitsi lumivyöryn siirtymisen streameriksi. Leonard Loeb ja John Meek (sekä Raettner itsenäisesti) ehdottivat streamer-mallia, joka selittää, miksi itseään ylläpitävä purkaus muodostuu niin nopeasti.
Tosiasia on, että kaksi tekijää johtavat streamerin suureen liikenteeseen. Ensimmäinen tekijä on se, että pään edessä oleva kaasu kiihtyy resonanssisäteilyllä, mikä johtaa ns. Vapaat elektronit siemenissä assosiatiivisen ionisaatioreaktion aikana.
Siemenelektroneja muodostuu kanavaa pitkin tehokkaammin kuin tapahtuisi suorassa fotoionisaatiossa.Toinen tekijä on, että avaruusvarauksen sähkökentän intensiteetti lähellä streamerin päätä ylittää keskimääräisen sähkökentän voimakkuuden raossa, jolloin saavutetaan korkea ionisaationopeus streamer-rintaman etenemisen aikana.
Yllä olevassa kuvassa on kaavio katodivirran muodostamisesta. Kun elektronivyöryn pää saavutti anodin, sen takana oli vielä häntä elektrodien välisessä tilassa ionipilven muodossa. Täällä ilmaantuu kaasun fotoionisaation vuoksi tytärvyöryjä, jotka kiinnittyvät tähän positiivisten ionien pilveen. Varauksesta tulee yhä tiheämpi, ja tällä tavalla saadaan itseään etenevä positiivisen varauksen virta - itse streamer.
Teoriassa tässä elektrodien välisen tilan kohdassa, jossa lumivyöry muuttuu streameriksi, on tietyllä hetkellä piste, jossa kokonaissähkökenttä (elektrodien luoma sähkökenttä ja virtauspään tilavarauskenttä) ) katoaa. Tämän pisteen oletetaan olevan lumivyöryn akselia pitkin. Pohjimmiltaan streamerrintama on epälineaarinen ionisaatioaalto, avaruusvarausaalto, joka syntyy vapaassa tilassa palamisaallona.
Katodivirtauksen etuosan muodostamiseksi säteilyn emissio elektrodien välisen raon rajojen ulkopuolelle on olennaista.Sillä hetkellä, kun sähkökentän voimakkuus striimauspäässä saavuttaa kriittisen arvon, joka vastaa elektronivuodon alkua, paikallinen tasapaino sähkökentän ja elektronin nopeusjakauman välillä häiriintyy, mikä yleensä vaikeuttaa suuresti streamer-mallia. kaasun sähkökatkos.