قسمتی از اسلایدها

شكست الكتريكي در گاز- تعيين ميانگين فاصله آزاد

با فرض n0  تعداد ذرات برخورد كننده در x=0  و با انتگرالگيري در فاصله صفر تا x :

احتمال وجود فاصله آزادي بطول x  برابر است با احتمال برخورد در فاصله x+dx.  با مشتقگيري از رابطه فوق تابع چگالي احتمال فاصله آزاد x  را بصورت زير تعريف ميكنيم:

روابط قبل با فرض ساكن بودن ذرات مورد برخورد حاصل شد، در صورتيكه جنبش ملكولي ناشي ازحرارت  را در نظر بگيريم، مقطع برخورد با ضريب زير اصلاح خواهد شد:

براي تركيبي از مخلوط چند گاز(1و2و...) ميانگين فاصله آزاد ذرات گاز 1 با در نظر گرفتن فرض فوق خواهد شد:

انتقال انرژي در برخورد ذرات

برخورد بين ذرات گاز بر دو نوع است:

1- الاستيك كه در آن انتقال انرژي از نوع جنبشي است

2- غير الاستيك كه در آن تمام يا بخشي از انرژي جنبشي ذره متحرك بصورت پتانسيل به ذره مورد برخورد منتقل  ميشود

برخوردهاي منجر به يونيزاسيون، جذب، تحريك و غيره از نوع دوم هستند

يونيزاسيون ضربه اي در گاز

گازها در حالت عادي (حرارت و فشارمعمولي)  عايق كاملي هستند

هوا در حالت عادي و تحت ميدان الكتريكي ضعيف بمقدارخيلي كم (در حد 16-10تا  17-10آمپر بر سانتيمتر مربع ) هدايت ميكند

اين هدايت ناچيز ناشي از يونيزاسيون ملكولهاي هوا در اثر اشعه كيهاني و مواد راديو اكتيو موجود در زمين است.

در ميدانهاي قوي الكترونهاي آزاد از ميدان كسب انرژي كرده و در برخورد با ملكولهاي هوا انرژي پتانسيل آنها را بالا برده و باعث خروج الكترون از جاذبه هسته (آزادي الكترون) ميشوند

شرط يونيزاسيون آن است كه انرژي كسب شده از ميدان از انرژي يونيزاسيون ذره بيشتر باشد:

يونيزاسيون ضربه اي -ضريب اوليه تاونزند

ضريب اوليه يونيزاسيون عبارت است از تعداد الكترونهاي آزاد شده توسط هر الكترون در طي مسيري بطول واحد در جهت ميدان.

اين ضريب از يك طرف تابعي است از انرژي الكترون و از طرف ديگر با تعداد ملكولها (فشار) در ارتباط مستقيم است: