Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Функциональная диагностика

  Все выпуски  

Функциональная диагностика


Вебинар, ЛИК

Вебинар, ЛИК

Вебинар ведет руководитель Лаборатории Информационного Конструирования , к.т.н., Сергей Динович Авдеев

9 апреля, 21.00 (мск)

Вебинар бесплатный.

Форум Вебинара ЛИК


ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ГАЗОВОГО РАЗРЯДА ПРИ ГРВ

Фирсов А.А., Щевелев М.И.


Воронежский государственный педагогический университет

Основой газоразрядной визуализации является коронный разряд, а именно его лавинно-стримерная стадия. Теоретическое моделирование и экспериментальные исследования в этом направлении дали множество полезных результатов, но по-существу данный вопрос по-прежнему требует решения. Наша группа в числе многих других пытается закрыть часть белых пятен в этой области науки.


Во-первых, мы обратили внимание на то, что простейшей системой электродов являются коаксиальные цилиндры, так как данная задача в таком случае является одномерной, и исходная система уравнений:

- может быть решена аналитически. Внутренним цилиндром с определенными допущениями может быть, например, металлический стержень, или схожие по форме объекты.


Так как в цилиндрических координатах напряженность зависит только от текущего радиуса, то уравнение (1) можно записать в виде:  (5).


Обозначив через  ток коронного разряда на единицу длины электрода можно записать (3) следующим образом: .


Тогда используя (4) приходим к выражению  (6). Подставив (6) в (5) и проинтегрировав, получим . Если  существенно меньше , то .

Таким образом при необходимости в устройстве для реализации метода ГРВ электрод можно преобразовать из плоского в цилиндрический, а исследуемый объект (ИО) будет играть роль внутреннего цилиндра.


Если же использовать плоский электрод, то необходимо учитывать, что при коронном разряде напряженность поля возрастает по направлению к плоскости, а не остается постоянной как следует из последнего выражения.
Если рассматривать разряд с точки зрения его содержания, то мы должны сначала оговорить условия, в которых провоцируется разряд: наличие ионизационного действия внешнего фактора, форма напряжения между электродами, концентрация носителей в этом промежутке, величина давления в газовом промежутке, эмиссионные процессы на поверхности ИО и т.д.


ГРВ осуществляется в условиях, когда газ сильно ионизован и концентрации ионов каждого знака не малы. Электрическое поле в этом случае существенно искажается объемными зарядами, что собственно и используется в методе ГРВ для выявления индивидуальных особенностей ИО. Это имеет место, если напряженность собственного поля находящихся в газе зарядов  становится сравнимой с напряженностью  поля, приложенного извне. Наличие объемного заряда, заметно влияющего на электрическое поле между электродами, при несамостоятельном токе не меняет основных процессов, вызывающих ток, но отражается на деталях явлений и управляющих ими количественных закономерностях.


Если говорить о поле, когда ток в промежутке не насыщен и объемная рекомбинация ионов важна (а это наиболее интересный для нас случай), то для построения качественной картины удобно воспользоваться приближенной теорией Томсона. Чаще всего в случае использования метода ГРВ необходима ее поправка, учитывающая бо/льшую кривизну одного из электродов – ИО.


Согласно этой теории вблизи ИО поле рассчитывается следующим образом:
- в случае, если ИО является анодом. Если же ИО – катод, то переменные с индексами p и n меняются местами. Коэффициенты , и  уравнения заданы родом и состоянием газа. Они зависят от концентраций носителей и их средних скоростей.
Пренебрегая диффузионными процессами, приходим к выражению для плотности тока:


glazz2010

 

 

 

 


В избранное