ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зондовые измерения в поле короны переменного тока из "Корона переменного тока" Основное изменение должно состоять в том, что на зонд следует задавать переменный во времени потенциал, близкий к потенциалу пространства в месте расположения зонда. Естественно, что измерения при этом следует вести при помощи осциллографа. [c.62] Для простоты в начале рассмотрим случай, когда зонд помещен в переменное поле, в котором движется волна объемного заряда одного знака, а поле Е х, t) такого, что во все моменты времени Е х, t) не изменяет направления и, следовательно, движение ионов происходит только в одну сторону . При этом плотность объемного заряда в любой точке-нол изменяете во времени. [c.62] Выделим в области, где напряженность поля после внесения зонда практически не изменяется, элементарный слой объемного заряда шириной Ах и проследим за движением отдельных элементов этого слоя от сечения 1-1 до поверхности зонда (рис. 2-2,6) (движение элементов происходит по силовым линиям). [c.62] Произведем приближенную количественную оценку запаздывания прихода на зонд различных элементов слоя заряда относительно друг друга. Для этого рассчитаем время перемещения ионов от сечения /-/ до поверхности зонда по силовым линиям I 2 3 и 4 (рис. 2-2,6), считая, что за рассматриваемый промежуток времени поле мало изменится [ о(0 onst]. [c.62] Элемент заряда, двигающийся по крайней силовой линии, не попадает на зонд, так как входящий в выражение (2-30) интеграл на этой силовой линии расходится и запаздывание на ней равно бесконечности. Следовательно, конечное запаздывание, меньшее, чем некоторая величина Д , может быть получено только на части силовых линий. Однако, сделав зонд достаточно малым, можно добиться, чтобы большая часть тока, например 95%, приходила на зонд именно по этой части силовых линий. [c.63] Это показывает, что зондом радиуса а = 0,075 см можно производить измерения в полях, где объемная плотность зарядов в сечении I-I за промежуток временн А/ = 4,3 10 сек не успеет значительно (более чем на 5—10%) измениться. [c.63] Отсюда слсдует, что малая разница величин /, (малое запаздывание элементов слоя друг относительно друга) обеспечивает близкое к равномерному распределение р у поверхности зонда. [c.64] Таким образом, запаздывание отдельных элементов движущегося слоя заряда и различие в их плотности у поверхности зонда могут быть сделаны достаточно малыми путем соответствующего выбора размера зонда. Следовательно, имеется нринципиальная возможность судить по мгновенному значению тока зонда о величине ялотности объемного заряда для каждого слоя объемного заряда. Иными словами, прн достаточно малых радиусах зонда можно рассматривать задачу в перемен-, ном поле (для конвекционной составляющей тока зонда) как задачу стационарного процесса на отдельных интервалах времени. [c.64] Если при измерении задавать на зонд различные по величине неизменные во времени (для каждого измерения) заряды, то для каждого момента времени можно построить зависимость гз=/( 7з), представляющую собой прямую, тангенс угла наклона которой пропорционален произведению рй. [c.65] Однако, как и в случае короны постоянного тока, непосредственное измерение заряда зонда затруднено. Значительно проще производить измерение потенциала зонда. Связь потенциала зонда с его зарядом получается из рассмотрения системы уравнений, аналогичных системам (2-17), (2-18). [c.65] При измерениях двойным зондом на него следует подавать потенциал, близкий к потенциалу пространства, для уменьшения влияния на исследуемый разряд. Точного соответствия потенциала зонда потенциалу пространства, как это необходимо для одиночного зонда, здесь не требуется. [c.66] Разность потенциалов составляющих зондов, как и в случае исследования двойным зондом поля короны постоянного тока, обеспечивается включением источника постоянного напряжения А1 между ними. [c.66] Нами рассмотрен простейший случай короны переменного тока, когда в пространстве имеет место односторонний униполярный изменяющийся во времени поток ионов. Для целей исследования короны при периодически изменяющемся напряжении важно знать те особенности, которые появляются при колебательном движении объемного заряда и при наличии в объеме заряда как одного, так и другого знака. [c.66] Второго вопроса (биполярности заряда) мы уже касались и установили, что при величине jmj l (в линейной части характеристики зонда) наличие заряда обратного знака (по сравнению со знаком т) не сказывается на результатах измерений. Это же самое можно сказать и применительно к короне переменного тока. [c.67] Таким образом, биполярность заряда не дает столь существенных осложнений при проведении зондовых измерений в поле короны переменнного тока, которые явились бы непреодолимыми при построении методики измерений. [c.67] Перейдем теперь к выяснению особенностей, которые появляются из-за колебательного характера двил ения ионов. [c.67] После изменения полярности напряженности электрического поля в окрестностях зонда область стока положительного заряда будет уже справа, а область тени — слева. Расположение этих областей для отрицательного заряда будет естественно обратным. Поскольку в новой области стока положительного заряда в эти моменты времени положительные ионы практически отсутствуют, так как в предыдущий полупериод эта область была областью тени , то и поступления положительных ионов на зонд практически не будет. Следовательно, на зонд могут приходить только отрицательные ионы, движущиеся от провода и созданные в данный полупериод. [c.68] Таким образом, при 9 з=0, что соответствует точной компенсации пространственного потенциала, оказывается возможным измерение плотности ионного тока (при т = 0, з = АаркЕо) только при их прямом ходе от провода. [c.68] Таким образом, соответствующим выбором избыточного заряда зонда можно избавиться от вредного влияния тени зонда и измерять плотность объемного заряда как при прямом, так и при обратном его движении. [c.69] Вернуться к основной статье