Страница:Радиофронт 1935 г. №03.djvu/39

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


проводниках, из которых состоит внешняя цепь, движутся лишь электроны. Г аким образом движение положительных зарядов происходит только внутри трубки. Дойдя до поверхности отрицательного электрода, положительные коны нейтрализуют там свои заряды, отнимая у катода электроны, и вновь становятся нейтральными молекулами.

Расходы но всем этим процессам несет батарея, затрачивающая на приведение в движение ионов ;и электронов свою энергию, которую ионы и уэлектроны расходуют при своем движении по проводнику и внутри трубки.

ИОНИЗАЦИЯ СТОЛКНОВЕНИЕМ

Если, воспользовавшись установкой, изображенной на рис. 2, исследовать зависимость силы тока, текущего через трубку, от разности потенциалов наложенной на нее (при действии на газ рентхенавыми лучами), и построить кривую, выражающую эту зависимость, откладывая силу тока по оси ординат и напряжение—по оси абсцисс, то мы получим кривую, изображенную на рис. 3. Из этой кривой мы видим, что при повышении разности потенциалов от 0 до некоторой величины (соответствующей на рис. 3 точке А) мы имеем возрастание силы тока. Этот ход кривой указывает на то, что по мере увеличения приложенного напряжения все большее н большее количество ионов из числа образовавшихся под действием рентгеновых лучей достигает электродов. 1 ак как число образовавшихся ионов вполне определенно, то в конце концов при достаточно высоком напряжении все они попадают на электроды. Наступает насыщение, дальнейший под’си кривой прекращается, и кривая переходит в прямую, параллельную осн абсцисс (участок АВ). Можно было бы ожидать, что как бы мы ии увеличивали напряжения, кривая будет так итти и далее. На самом же деле, при некотором значении напряжения (точка В) 'наступает новый под‘ем кривой. Этот второй под*ем обусловлен явлением, играющим в разряде .первостепенную роль и называемым «ионизацией •столкнове иие м ».

На своем пути к электродам разрядной трубки ионы испытывают столкновения с молекулами га-

Рис. 2. Схема для исследования за- сисимости тока от напряжения в газовом разряде

за. До тех пор, пока скорость движения ионов не превосходит некоторого предела, эти столкновения приводят лишь к изменению скорости сталкивающихся частиц по направлению и величине. Но, как только заказанный предел перейден, в результате удара иона о молекулу газа эта последняя сам*

гюжст оказаться разбитой на ионы. Точка В н* рис. 3 как раз и соответствует началу ионизации столкновением. С этого момента число ионов в газе з'величивается по сравнению с числом образовавшихся благодаря действию рентгеновых лучей. Дальнейший под*ем кривой обусловлен тем, что по мере возрастания разности потенциалов увеличивается число ионов, обладающих достаточна для ионизации скоростью.

Сам собой напрашивается вопрос: почему ионы не все сразу приобретают необходимые скорости? Это станет понятным, если вспомнить о столкновениях ионов с молекулами газа. В результате каждого столкновения каждый ион теряет свою скорость, набирает ее вновь в промежутке между столкновениями и вновь теряет при следующем ударе. Если скорость, приобретенная ионом на пути между двумя последовательными столкновениями, окажется достаточной для ионизации молекулы, ионизация наступит; если же скорость будет меньше, то ионизации не произойдет. Совершенно понятно поэтому, что число молекул, ионизованных ударами ионов, будет зависеть от двух факторов: от разности потенциалов между электродами, которая и определяет скорость иона.

Рис. 3. Зависимость тока от напряжения в газовом разряде

и от длины пути, пролетаемого ионом между двумя последовательными столкновениями. Если имеется большая разность потенциалов, но зато и очень частые столкновения, так что ион проходит между ними слишком малые пути, — ионизации происходить не будет. Наоборот, ионизация будет происходить при значительно более низких потенциалах, если только одновременно путь иона между столкновениями будет иметь достаточную величину. Длина пути, пробегаемого ионом между двумя столкновениями, называемая «длиной свободного пути», зависит, очевидно, от числа молекул, содержащихся в единице об’ема. Однако поскольку это число нами непосредственно измерено быть ие может, желательно установить соотношение между длиной свободного пути н какой-либо неличной, характеризующей число молекул в единице об’ема и в то же время доступной измерению. Такой величиной является давление газа, производимое им на стенки сосуда (при условии, что температура его постоянна), представляющее собой, согласно современным воззрениям, не что иное, как суммарный эффект ударов газовых молекул о стенки. Таким образом для возникновения ионизации ударом необходимо, чтобы разность потенциалов между электродами была достаточно велика, а давление газа — достаточно мало. Чем выше напряжение, тем при неизменном давлении больше будут скорости ионов. И, наоборот, скорости ионов будут тем больше, чем ниже давление (при постоянной разности потенциалов).