عايقها در الكتريكي شكست

گازها -2

فشار مهندسي اصولقوي

بسمه تعالي

: كالسيك گازها قانون

تئوري جنبشي

: سرعت توزيع گازها قانونذرات

گاز در الكتريكي شكست

گاز در الكتريكي شكست

) (- فاصله ميانگين گاز در الكتريكي شكستآزاد

گاز در الكتريكي شكست

- ميانگين تعيين گاز در الكتريكي شكستآزاد فاصله

- ميانگين تعيين گاز در الكتريكي شكستآزاد فاصله

فرض • در n0با كننده برخورد ذرات فاصله x=0تعداد در انتگرالگيري با وتا :xصفر

بطول • آزادي فاصله وجود در xاحتمال برخورد احتمال با است برابراحتمال. x+dxفاصله چگالي تابع فوق رابطه از مشتقگيري با

آزاد : xفاصله ميكنيم تعريف زير بصورت را

xrrNenxn2

21 )(0)(

: شد خواهد آزاد فاصله ميانگين

•: شد خواهد برخورد مقطع

► ►

•: بود خواهد زير هاي مولفه شامل كل مقطع

: مقطع گاز در الكتريكي شكستكل برخورد

: مقطع گاز در الكتريكي شكستكل برخورد

شد، حاصل برخورد مورد ذرات بودن ساكن فرض با قبل روابطبگيريم، نظر در را ازحرارت ناشي ملكولي جنبش صورتيكه در

شد خواهد اصالح زير ضريب با برخورد :مقطع

•( گاز چند مخلوط از تركيبي آزاد...( 2و1براي فاصله ميانگين وگاز : 1ذرات شد خواهد فوق فرض گرفتن نظر در با

►

آزاد فاصله ميانگين

•: ميشود نتيجه رابطه از

Mean free path

آزاد فاصله توزيع•: داشت خواهيم آن احتمال چگالي درتابع آزاد فاصله ميانگين جايگذاري با

به • توجه با را فوق معادلهميتوان هم برخورد مقطع

ذرات كاهش مبين كه نوشتمسير طي در كننده xبرخورداثر در است ممكن كه است

... باشد و نوري جذب جذب،

ذرات برخورد در انرژي انتقال

•: است نوع دو بر گاز ذرات بين برخوردنوع- 1• از انرژي انتقال آن در كه االستيك

است جنبشياز- 2• بخشي يا تمام آن در كه االستيك غير

به پتانسيل بصورت متحرك ذره جنبشي انرژيميشود منتقل برخورد مورد ذره

تحريك • جذب، يونيزاسيون، به منجر برخوردهايهستند دوم نوع از غيره و

ذره دو غيراالستيك برخورد

►

برخوردغيراالستيك در انرژي انتقالذره دو

► ►

►

►

For electron

For ions

u1≈ 0

u1≈ 0.5 u0

گاز در اي ضربه يونيزاسيون

• ) كاملي ) عايق فشارمعمولي و حرارت عادي حالت در گازهاهستند

بمقدارخيلي • ضعيف الكتريكي ميدان تحت و عادي حالت در هواحد ) در ميكند ( 10-17تا 10-16كم هدايت مربع سانتيمتر بر آمپر

اثر • در هوا ملكولهاي يونيزاسيون از ناشي ناچيز هدايت اين . است زمين در موجود اكتيو راديو مواد و كيهاني اشعه

كرده • انرژي كسب ميدان از آزاد الكترونهاي قوي ميدانهاي درو برده باال را آنها پتانسيل انرژي هوا ملكولهاي با برخورد در و

) ميشوند ) الكترون آزادي هسته جاذبه از الكترون خروج باعثاز • ميدان از شده كسب انرژي كه است آن يونيزاسيون شرط

: باشد بيشتر ذره يونيزاسيون انرژي

≤ ≈

اي ضربه يونيزاسيون

كردن • يونيزه به قادر پرانرژي الكترونهاي م تما طرفي از : است احتمال تابع نيز مرحله اين و نبوده ملكولها

اوليه - ضريب اي ضربه يونيزاسيونتاونزند

تعداد • از است عبارت يونيزاسيون اوليه ضريبدر الكترون هر توسط شده آزاد الكترونهاي

. ميدان جهت در واحد بطول مسيري طيانرژي • از است تابعي طرف يك از ضريب اين

ملكولها تعداد با ديگر طرف از و الكترون: ) است) مستقيم ارتباط در فشار

◄

قانون - اي ضربه يونيزاسيونتاونزند

ميدان شدت و فشار از آلفا تابعيت

و ►

گاز حرارت درجه و فشار از تابعيت

با تاونزند جريان مقايسهمقاديرتجربي

اي تقويتعوامل ضربه يونيزاسيون

•: از عبارتند تقويت عوامليونيزاسيون • فوتويونيزاسيون • ترمو•: اثر در كاتد از الكترون صدوركاري- 1 تابع بزرگتراز انرژي با فوتون تابش

photoemissionفلزكاتد

كاتد- 2 به ميدان از شده كسب انرژي انتقال و يونها برخوردكاتد- 3 شدن thermo emissionگرمقوي • الكتريكي ميدان ► field emissionاعمال

اي ضربه يونيزاسيون تقليل عوامل

•: از عبارتند تضعيف عوامل

(attachmentجذب • الكترونگاتيو ) گازهاي درمجدد • recombinationتركيب

diffusionديفوزيون •

مجدد تركيب

►►

The half time is:

ضريب با ذرات كاهش نرخبتا :جذب

02i

i ndt

dn

tni

ni i

i dtn

dn

00 02

Electron affinity )attachment(

) كاتد ) ثانويه اثرفرض • شده + n با آزاد الكترونهاي تعداد

گاما ضريب با يونها توسط كاتد از

)1(10

d

d

e

eII

Field emission

Return

مستقل به وابسته تخليه از گذر

I

0)1(1 de ►

1)1(0)1(1 dd ee

)1(10

d

d

e

eII

الكتريكي تخليه

• As is in the order of then:• K is in the order of 8-10 so• K is a constant wile “alpha” changes with E and P

KLnde d )1

1(1

1

پاشن قانون

• From: and

• result:

KLnd )1

1(

)( pdfVb

پاشن منحني

پاشن قانون

Paschen’s law-1

KLnd )1

1(

►

:داشتيم

:همچنين

Paschen’s law-2

پاشن قانون

شكست ميدان شدت

)(1 pdf

يكنواخت غير ميدانهاي در شكست

يكنواخت غير ميدانهاي در شكست

Ncr≈ 10 8

Depends to the path so:

Saint Elmo’s Fire

هاديهاي براي كرونا شروع ميدانمحور هم

) ( همگن ميدان روي الكترونگاتيويته تاثيرشكست

هاديهاي تركيب براي شكست ولتاژنيتروژن در محور هم اي استوانه

Positive Wire

Negative Wire

شكست ولتاژ روي پالريته )+(تاثير

شكست ولتاژ روي پالريته )-(تاثير

شكست در تاخير

اي ضربه امواج تحت شكست

- زمان ولت هاي منحني

ميدان تاثيرفرم

ولتاژ اضافه با تاخير توزيع

Normal distribution