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《真空电弧阴极现象综述_王季梅》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、真空电弧阴极现象综述王攀梅性忠西安交通大学,研究真空电弧的阴极现象实际上是探索真空杂的徽观现象。一般认为后者比前者更容易说明阴,电弧的起派和本质它的核心问题是分析阴极斑点极斑点的特性。现象。本。文将从这方面进行论述、阴极斑点的数一、阴极斑点的形成真空电弧在电极上产生的阴极斑点数,与电,一对电极在高真空中相互分离时汪由于分离弧电流大小和阴极材料有关。图所示为,,、、、麟间电极间的电场强度极高将使间隙击穿从而和从秘铅锌铝和钥五种电极材料侧。,。产生电弧在产生电弧的瞬间阴极表面就同时出得的阴极斑点数与电弧电流的关系〔表是从不它
2、呈圆锥形向,,现浮动的阴极斑点阳极扩张发光同文献上得到的一些有用数据表上列出的斑点电。,。。锥琪角约为左右并发射电子和金属燕汽此流值是指产生单个斑点所需的平均值,外施极商的电,外在分离的一对电极间压其电场裹单个阴极斑点电流平均值《实验结果,电极间就发射电强度达到场致发射的程度时子阴极材料斑点电流平均值参考文献并有橄小的电子电流通过。尽管其值极小,由于电吸,汞固态流的途径往往是通过电极表面带有尖峰的极小部分,了几汞往态,一“流出去的其面积约为了所以电流密度汞液态》、知‘二。可达一沪再当场致发射电流流过这口
3、福些尖峰时,会使它们发热,熔化和蒸发大金属燕汽。当电子穿过金属燕汽,使金属原子电离而云时锌。,引起击穿最后就在这些尖峰上点嫩电弧点嫌处、趁〕。,一就是阴极斑点产生之处从而可知真空电弧是在秘〕,不断始化和蒸发的金属燕汽中维持和嫩烧的因此铅固态知〕夕、“”。铅‘液态真空电弧亦称作金属燕汽电弧锢固态、翎液⋯二阴极斑点区城的划分态奋一银】户,处于空状态的电极间一旦产生电弧将立即铝’、,或出现阴极斑点阴极斑点在阴极表面上形成一个区,。城这个区域范围可以从两个方面来划分吐一个俐方面是单纯从外观阴极
4、斑点的光亮程度来划分,在忿、’、嫌弧过程中,有铭几个或许多个明亮发光的阴极斑点嚣不断地在阴极表面作无规则的运动,一般这种运动铁百卜、】‘从电极中心产生向电极边缘运动而消失形成一个、钦,强烈的发光区域,这个区域称为阴极斑点区域。另戈几碳一个方面是按照位于电弧与阴极交界处存在的金属翎】离子、电子以及金属小液滴和金属蒸汽发射的区域,钨认为这个范围是阴极斑点区城。在姗弧过程中这骂、、个区域发生着电班热和光相互交替作用极其复本文系中国科学院科学从金资助的课题。“。和倪‘‘〕。即年
5、在妞真空’下,,侧得纯铜表面上的电流密度为扣一‘⋯。几,若月司以在不同电流下时伶单个明极斑写喊井石、—‘—一,,艾夕夕夕点的电流密度与电流大小的关系如图所示其一勺“,—范围大致在一。占一气并且发砚丫了一一尸广「万广在电流为时的电流密度分场大值。。一声万厂一于一户州二之价犷乙别厂飞电晚由一巴一图【阳极斑点私均教与电弧电流的关系又厂一一四、了丈阴极斑点的电流密度,,真空电弧阴极斑点电流密度的研究已进行了近
6、了一一百年,但至今还没有得出一个比较确切的结论。阴一极斑点面积的侧有两种方法一种是用高倍率电电盛叨,子显徽侧嫩弧后遗留下来的痕迹由于侧得斑点痕迹的面积仅代表植个嫩弧后,图电流密度与电流的关爪阴极表面烧蚀的情,,况并不代表嫌弧锌一时刻阴极表面烧蚀即测得、的阴极斑点面积可能。五阴极斑点的运动规伸比实际面积大图所示为目,,抓从磨光的铜电极上分断电弧电流时在真空电弧嫩烧过程中存在着几种令人难以解用电子显徽镜所摄得的阴极斑点凹坑照片经放大描释的运动规律。当电极间无外加班场时,阴极斑点绘的图形。凹坑大多数的深度为其直径
7、的一半。另在阴极表面作无规则的随机运动。阴极斑点一般在,,一种是用具有高度空间和时间分辩率的光学仪器测电极中心部位产生向电极边缘运动而消失这种,。,‘。嫩弧过程阴极斑点发光面积它只能侧得可见光过程是继续不断的其速度为一当电在,,激励状态下粒子集合的面积不能侧出这一区域流增大到一定程度后阴极斑点就会从一个斑点分存在着。,许多光学仪器不能侧得的强烈发射区域裂成为两个斑点当电流再继续增加时将按比例幼〔〕也指出激励状态粒子在阴极斑点的径产生多个斑点。在多斑点倩况下,斑点间存在粉相,,向运动会扩大阴极斑点的面积,也说明光学仪器是互排斥的
8、力并作高速度分离运动运动速度可达〔
