Базелян Э. М., Райзер Ю. П. Искровой разряд: Учеб. пособие: Для
вузов. — М.: Изд-во МФТИ. 1997. — 320 с., илл. 80, библиогр. 159
назв.
Излагаются современные представления об искровом пробое длинных газовых (воздушных) промежутков. Подробно рассмотрена физика стримерного и лидерного процессов, методика и техника их экспериментального изучения. Обсуждаются существующие экспериментальные данные, типичные методические ошибки экспериментов, анализируется достоверность результатов измерений. Построены упрощенные теоретические схемы волны ионизации, стримера, сложной лидерной системы со стримерной зоной, каналом, чехлом заряда; рассматриваются постановки задач для численного моделирования. Анализируются данные об электрической прочности длинных воздушных промежутков при воздействии импульсов напряжения с различными временными параметрами в условиях, типичных для прикладных задач техники высоких напряжений.
Для студентов, аспирантов, научных сотрудников физических специальностей, а также для студентов и инженеров, специализирующихся в энергетике и в различных областях электро-, радио-, аэрокосмической техники.
Глава 1 Введение. Общие представления об искре, короне и пробое
1.1. Лидер молнии и длинной искры
1.2. Внешняя картина короны и искры
1.3. Лавинный механизм пробоя газов
1.4. Стримерный механизм
1.5. Что следует считать пробоем
Глава 2 Некоторые необходимые сведения о процессах в ионизованных газах
2.1. Дрейф, диффузия и энергия электронов и ионов в слабоионизованной плазме
2.2. Ионизация и возбуждение
2.3. Гибель и освобождение электронов
2.4. Электронный и ионный газы в электрическом поле
2.5. Пробой разрядного промежутка механизмом размножения лавин
2.6. Наведенный на электродах заряд и ток в цепи, вызванный движением заряда в разрядном промежутке
2.7. Сильноионизованная квазиравновесная плазма
2.8. Температура и вольт-амперная характеристика столба равновесной плазмы с током
Глава 3 Процессы, фундаментальные для искрового пробоя
3.1. Прорастание стримерного канала в электрическом поле как распространение волны ионизации
3.2. Электрические свойства плазменного канала за фронтом волны ионизации
3.3. Баланс энергии и температура газа в канале
3.4. Начальная ионизация
3.5. Механизм и условия зарождения стримера
3.6. Возможен ли стримерный пробой
3.7. Роль волны ионизации в искровом пробое и лидерный процесс
Глава 4 Техника и методика эксперимента
4.1. Источники высокого напряжения
4.2. Измерение высокого напряжения
4.3. Измерение тока
4.4. Трактовка результатов измерений тока
4.5. Измерение величины и распределения заряда в промежутке
4.6. Измерение напряженности электрического поля
4.7. Оптическая регистрация разряда
4.8. Синхронизация
4.9. Электрическое поле в разрядном промежутке: идеализация и реальность
Глава 5 Исследования длинных стримеров
5.1. Феноменология и геометрические размеры
5.2. Скорость стримера
5.3. Электрическое поле в канале стримера
5.4. Информация, изаяекаемая из измерений тока и заряда
5.5. Численное моделирование длинных стримеров
5.6. Численная модель стримера с ионизационным расширением канала
Глава 6 Лидерный процесс
6.1. Феноменология лидера
6.2. Измерение скорости лидера
6.3. Данные о токе и заряде лидера
6.4. Экспериментальные оценки электрических полей в канале и стримерной зоне лидера и потенциала его головки
6.5. Диаметр и расширение лидерного канала
6.6. Сопоставление параметров лидера и стримера
6.7. Заряд стримерной зоны и чехла лидера
6.8. Механизм формирования лидерного тока
6.9. Стримерно-лидерный переход
6.10. Напряжение, нужное для поддержания лидера
6.11. Разнообразие лидерного семейства
6.12. Заключение
Глава 7 Электрическая прочность длинных промежутков
7.1. Промежутки со слабо неоднородным полем
7.2. Воздушные промежутки с резко неоднородным полем
7.3. Вольт-секундные характеристики
7.4. Разброс пробивных напряжений
Излагаются современные представления об искровом пробое длинных газовых (воздушных) промежутков. Подробно рассмотрена физика стримерного и лидерного процессов, методика и техника их экспериментального изучения. Обсуждаются существующие экспериментальные данные, типичные методические ошибки экспериментов, анализируется достоверность результатов измерений. Построены упрощенные теоретические схемы волны ионизации, стримера, сложной лидерной системы со стримерной зоной, каналом, чехлом заряда; рассматриваются постановки задач для численного моделирования. Анализируются данные об электрической прочности длинных воздушных промежутков при воздействии импульсов напряжения с различными временными параметрами в условиях, типичных для прикладных задач техники высоких напряжений.
Для студентов, аспирантов, научных сотрудников физических специальностей, а также для студентов и инженеров, специализирующихся в энергетике и в различных областях электро-, радио-, аэрокосмической техники.
Глава 1 Введение. Общие представления об искре, короне и пробое
1.1. Лидер молнии и длинной искры
1.2. Внешняя картина короны и искры
1.3. Лавинный механизм пробоя газов
1.4. Стримерный механизм
1.5. Что следует считать пробоем
Глава 2 Некоторые необходимые сведения о процессах в ионизованных газах
2.1. Дрейф, диффузия и энергия электронов и ионов в слабоионизованной плазме
2.2. Ионизация и возбуждение
2.3. Гибель и освобождение электронов
2.4. Электронный и ионный газы в электрическом поле
2.5. Пробой разрядного промежутка механизмом размножения лавин
2.6. Наведенный на электродах заряд и ток в цепи, вызванный движением заряда в разрядном промежутке
2.7. Сильноионизованная квазиравновесная плазма
2.8. Температура и вольт-амперная характеристика столба равновесной плазмы с током
Глава 3 Процессы, фундаментальные для искрового пробоя
3.1. Прорастание стримерного канала в электрическом поле как распространение волны ионизации
3.2. Электрические свойства плазменного канала за фронтом волны ионизации
3.3. Баланс энергии и температура газа в канале
3.4. Начальная ионизация
3.5. Механизм и условия зарождения стримера
3.6. Возможен ли стримерный пробой
3.7. Роль волны ионизации в искровом пробое и лидерный процесс
Глава 4 Техника и методика эксперимента
4.1. Источники высокого напряжения
4.2. Измерение высокого напряжения
4.3. Измерение тока
4.4. Трактовка результатов измерений тока
4.5. Измерение величины и распределения заряда в промежутке
4.6. Измерение напряженности электрического поля
4.7. Оптическая регистрация разряда
4.8. Синхронизация
4.9. Электрическое поле в разрядном промежутке: идеализация и реальность
Глава 5 Исследования длинных стримеров
5.1. Феноменология и геометрические размеры
5.2. Скорость стримера
5.3. Электрическое поле в канале стримера
5.4. Информация, изаяекаемая из измерений тока и заряда
5.5. Численное моделирование длинных стримеров
5.6. Численная модель стримера с ионизационным расширением канала
Глава 6 Лидерный процесс
6.1. Феноменология лидера
6.2. Измерение скорости лидера
6.3. Данные о токе и заряде лидера
6.4. Экспериментальные оценки электрических полей в канале и стримерной зоне лидера и потенциала его головки
6.5. Диаметр и расширение лидерного канала
6.6. Сопоставление параметров лидера и стримера
6.7. Заряд стримерной зоны и чехла лидера
6.8. Механизм формирования лидерного тока
6.9. Стримерно-лидерный переход
6.10. Напряжение, нужное для поддержания лидера
6.11. Разнообразие лидерного семейства
6.12. Заключение
Глава 7 Электрическая прочность длинных промежутков
7.1. Промежутки со слабо неоднородным полем
7.2. Воздушные промежутки с резко неоднородным полем
7.3. Вольт-секундные характеристики
7.4. Разброс пробивных напряжений