ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исторический обзор из "Ионизованные газы" Электрический разряд в газе представляет собой явление, которое наблюдается, когда газ или пар становится электрически проводящим. При этих условиях в газе имеются свободные электрические заряды, которые могут передвигаться обычно под воздействием электрического поля. Газ в этом случае называется ионизованным. [c.9] В середине семнадцатого столетия О. Герике [35] наблюдал электрические искры с помощью первой электростатической машины, представлявшей собой большой шар из серы, трущийся о сукно. Искры, вызывавшиеся концентрацией атмосферного электричества, получались в 1751 г. Б. Франклином [36] в его опасных опытах с проволоками, подвешенными к воздушным змеям, запускавп1имся в грозовые облака. [c.9] Примерно в то же время (1777) Лихтенберг [37] изучал фигуры, которые образуются искровым разрядом на покрытой порошком поверхности изолятора (фигуры Лихтенберга). [c.10] Около 1800 г. Дэви [38] в Англии и Петров [39] в России открыли дуговой разряд. Они наблюдали, что при соприкосновении и последуюш,ем разведении двух заостренных кусков древесного угля, присоединенных к батарее, между ними (в воздухе) возникал непрерывный разряд. Последний образовывал восходящую световую дугу невиданной в то время яркости. Энергия получалась от батареи, состоявшей из нескольких тысяч элементов, и ток должен был быть порядка нескольких ампер. Было найдено, что газ в дуговом разряде имел очень высокую температуру, так как платина, известь и окись магния очень легко плавились, а алмаз и графит быстро испарялись дуга могла существовать и при пониженном давлении воздуха. Электрические свойства дуги систематически не изучались примерно в течение ста лет, пока Айртон [40] не начала своих исследований. Ее монография, рассматривающая короткую дугу в воздухе, содержит почти полную историю открытия дугового разряда. [c.10] В период с 1831 по 1835 г. Фарадей [41], работавший в Королевском институте, провел ряд исследований по газовому разряду при низких давлениях. Он открыл так называемый тлеющий разряд, состоящий из чередующихся светлых и темных зон. Иногда они бывали стационарными, иногда — движущимися, их длина и цвет не оставались постоянными. Все эти явления наблюдались в трубках, заполненных воздухом при давлении в несколько миллиметров ртутного столба разряд питался от источника с напряжением порядка 1000 в. При этом Фарадей был, по-видимому, первым, заметившим, что через разрядную трубку, заполненную газом при малом давлении, может протекать ток и при полном отсутствии свечения (темный разряд). Следует особо отметить, что печатные работы Фарадея являлись образцом простоты, скромности и краткости. [c.10] Таким образом, целесообразно рассматривать темный разряд, тлеющий разряд и дуговой разряд как три основных вида непрерывного электрического разряда. Они являются самопод-держивающимися (самостоятельными), так как для их существования не требуется внешнего ионизирующего агента. [c.10] Однако Стони не предполагал, что электроны могут существовать в свободном состоянии независимо от атома. [c.12] Долгое время длилась полемика, являются ли катодные лучи потоком заряженных частиц или возмущением, распространяющимся в эфире. Этот спор не был разрешен до тех пор, пока Перрен в 1895 г. [51] не ввел пучок катодных лучей в фарадеев цилиндр и не показал, что он несет отрицательный заряд. Наконец, Дж. Дж. Томсон [52], Кауфман [53] и Вихерт [54], основываясь на том, что отношение заряда к массе для катодных лучей (приведенное к нулевой скорости) не зависит от давления и природы газа и материала катода, показали, что эти частицы одинаковы для всех элементов и, таким образом, отличаются от ионов в электролитах. В дальнейшем Ленард [55] показал, что катодные лучи могут быть выведены из хорошо откачанных трубок в атмосферу через металлические окошки толщиной в несколько микрон. [c.12] Существование пучков положительных ионов было впервые показано в 1886 г. Гольдштейном [56], который пропускал эти каналоЕые лучи через отверстие в катоде тлеющего разряда в пространство, прилегающее к разрядной трубке. Дальнейшие исследования Дж. Дж. Томсона [57], Астона [58] и, в особенности. Вина [59] представляют собой ценный вклад в наши познания свойств пучков положительных ионов — область, которая еще далеко не исчерпана. [c.12] Вернуться к основной статье