ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД

ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД, один из видов стационарного самостоят. электрического разряда в газах. Происходит при низкой темп-ре катода, отличается сравнительно малой плотностью тока на катоде и большим (порядка сотен вольт) катодным падением U потенциала. Т. р. может возникать при давлениях р газа вплоть до атмосферного, однако подавляющее большинство исследований Т. р. проведено при р от сотых долей до неск. мм рт. ст. Электроны из катода Т. р. испускаются гл. обр. под действием ударов положит. ионов и быстрых атомов (и частично - за счёт фотоэффекта и энергии метастабильных атомов). Для внешнего вида Т. р. в длинной цилиндрич. трубке при давлениях порядка десятых долей мм рт. ст. и выше характерно наличие ряда областей, визуально сильно отличающихся одна от другой (рис.). Происхождение этих областей объясняется особенностями элементарных процессов ионизации и возбуждения атомов и молекул. Важнейшей из них, определяющей само существование Т. р. при указанных условиях, является катодное тёмное пространство, в к-ромв результате ударной ионизации электронами образуются положит. ионы, обеспечивающие эмиссию электронов из катода. Напряжение между электродами Т. р. (напряжение горения) зависит в основном от двух параметров: произведения р на расстояние l между электродами (р*l) и плотности тока на катоде j.

Общая классификация различных форм Т. р. была установлена в исследованиях сов. учёного Б. Н. Клярфельда и его учеников. Она распространяется на случай сверхмалых значений pl и j, когда в пространстве между электродами отсутствует пространственный заряд и поле практически однородно. В таком, по терминологии Клярфельда, простейшем Т. р. отсутствуют упомянутые выше отд. области и газ ионизуется электронами во всём межэлектродном промежутке. При увеличении pl и j возможно существование двух форм Т. р.- нормального и плотного. В первом из них электроны эмиттирует только часть поверхности катода. При этом j и U остаются постоянными, а с ростом тока эмиссия происходит со всё большей площади катода. Плотный Т. р. наблюдается при больших j. Для него характерно резкое возрастание напряжения горения с ростом тока.

Особой формой Т. р. является разряд с полым катодом (катод имеет форму полого цилиндра или двух параллельных пластин). В таком Т. р. электроны, многократно колеблющиеся между стенками катода, интенсивно ионизуют газ. Т. р. с полым катодом отличается от обычного Т. р. значительно большими плотностью тока и яркостью свечения. Свойства и характеристики Т. р. используются в технике (напр., стабилитроны, тиратроны Т. р.).

Лит.: Капцов Н. А., Электрические явления в газах и вакууме, 2 изд., М,- Л., 1950; Грановский В. Л., Электрический ток в газе. Установившийся ток, M., 1971; Генис А. А., Горнштейн И. Л., Пугач А. Б., Приборы тлеющего разряда, К., 1963; Акт он Д., Свифт Д., Газо-

Разрядные приборы с холодным катодом, пер. с англ., М.- Л., 1965. Л. А. Сена.