Karakteristik jeneral nan egzeyat gaz 222nm
Kalite prensipal egzeyat gaz yo etidye nan papye sa a se egzeyat Corona. Kòm egzeyat corona devlope nan flashover oswa arc, radyasyon iltravyolèt la menm jan an amelyore, ak tandans devlopman nan tou de yo konsistan. Se poutèt sa, egzeyat corona yo pran kòm objè rechèch isit la.
1. Egzeyat Corona
Nan yon jaden elektrik ki pa-inifòm, si yon lavalas elèktron rive nan kondisyon egzeyat oto-soutitwa Townsend la oswa li transfòme nan yon streamer san li pa devlope nan yon dekonpozisyon konplè, yon ionizasyon entans ap fèt nan elektwòd gwo-champ la, sa ki lakòz yon dechaj lokal lokalize-soutni ak akonpayman. Fenomèn sa a ke yo rekonèt kòm egzeyat Corona. Egzeyat Corona rive anba presyon atmosferik oswa pi wo, lè elektwòd la gen yon ti reyon koub, distribisyon an jaden elektrik nan espas egzeyat la trè pa - inifòm, ak fòs jaden an tou pre sifas elektwòd la trè fò.
Toupre elektwòd la, gen yon kouch Corona lumineux (yo rele tou kouch iyonizasyon oswa kouch lumineux). Anndan kouch sa a, jaden elektrik la trè fò, li pwodui yon iyonizasyon entans ak eksitasyon, pandan sa ki de-ekzitasyon patikil eksite jenere radyasyon iltravyolèt byen lwen-, ki gen ladan longèdonn karakteristik 222 nm. Deyò kouch corona a, jaden elektrik la fèb, ak ti kras oswa pa gen okenn ionizasyon oswa eksitasyon ki fèt. Rejyon sa a rele zòn ekstèn nan dechaj korona epi li parèt tankou yon rejyon nwa ak ekla fèb. Patikil ki chaje pozitif ak negatif imigre anba jaden elektrik ki fèb, sa ki detèmine konduktiviti elektrik espas sa a. Tranzisyon soti nan jaden an fò nan kouch corona a nan jaden an fèb nan zòn deyò a se gradyèl olye ke brid sou kou. Kontinwe, entansite nan ionizasyon ak eksitasyon tou diminye piti piti soti nan fò nan fèb.
Nan egzeyat Corona, jeyometri elektwòd yo jeneralman jwe yon wòl enpòtan. Ki pa-inifòmite jaden elektrik la limite pwosesis iyonizasyon prensipal la nan rejyon ki toupre elektwòd la kote jaden lokal la trè wo, patikilyèman nan kouch mens tou pre elektwòd ak ti reyon koub. Luminesans nan gaz la fèt sèlman nan rejyon sa a, ki refere yo kòm zòn nan ionizasyon, kouch corona, oswa kouch lumineux. Pi lwen pase rejyon sa a, akòz fèb jaden elektrik la, ionizasyon se minim oswa absan, ak kondiksyon aktyèl la depann sou flote nan iyon pozitif, iyon negatif, oswa elektwon. Se konsa, rejyon an deyò zòn nan ionizasyon yo rele rejyon an drift oswa rejyon ekstèn. Si yon sèl elektwòd pwodui corona, rejyon drift la gen patikil ki chaje ak yon sèl polarite, sa ki lakòz aktyèl inipolè.
Entansite aktyèl la nan egzeyat corona depann de vòltaj ki aplike ant elektwòd yo, fòm elektwòd, distans entè-elektwòd, pwopriyete gaz, ak dansite. Egzeyat Corona se yon egzeyat pwòp tèt ou-ki soutni li ki pa mande okenn sous iyonizasyon ekstèn pou kòmanse oswa kenbe li. Anplis, gout nan vòltaj atravè yon egzeyat Corona pa depann de rezistans nan sikwi ekstèn lan men se detèmine pa konduktiviti nan rejyon an drift. Lè chaj espas inipolè egziste nan rejyon drift la, li anpeche koule aktyèl la, ak pi fò nan gout vòltaj nan egzeyat Corona tonbe atravè rejyon drift sa a.
Inisyasyon Egzeyat Corona ak Tranzisyon nan Lòt Fòm Egzeyat
Kòm vòltaj ki genyen ant elektwòd yo ap ogmante piti piti soti nan zewo, se sèlman ki pa -oto-soutni dechaj nwa ki rive okòmansman, ak kouran trè fèb detèmine pa ionizasyon rezidyèl nan espas sa a. Lè vòltaj la rive nan "vòltaj kòmansman korona a" (yo dwe diskite an detay pita), tranzisyon ki pa -oto-soutine fè nwa a antre nan egzeyat korona, ki satisfè kondisyon pwòp tèt ou-soutine:
Nan egzeyat corona, limit entegrasyon anwo d la pa reprezante tout distans entè-elektwòd la, men se sèlman epesè kouch corona a toupre elektwòd la ak ti reyon koub. Nan epesè d sa a, yo etabli yon jaden elektrik ase fò pou pwodui ionizasyon kolizyon ak eksitasyon. Tranzisyon radyativ espontane nan patikil eksite lakòz kouch la klere, ak sèten liy espektral karakteristik, tankou limyè iltravyolèt nan longèdonn 222 nm, yo patikilyèman enpòtan nan Corona lè a. Kouran Corona a anjeneral varye ant mikroanpè ak milianpè. Kòm vòltaj ogmante, kouch corona a epesis, entansite luminesans ogmante, ak aktyèl corona ogmante. Sa a ap kontinye jiskaske kouch korona agrandi ki soti nan tou de elektwòd rankontre youn ak lòt oswa rive nan elektwòd opoze a -ki se, lè sòm de epesè kouch corona yo (d₁ + d₂ pi gran pase oswa egal a 2B, kote 2B se espas elektwòd la) oswa lè yon sèl epesè kouch corona d pi gran pase oswa egal a 2B. Nan pwen sa a, zòn ekstèn ki ba-nan espas egzeyat la sispann egziste. Ak disparisyon nan rejyon ki ba-jaden an, aktyèl la egzeyat ka ogmante dramatikman, finalman limite sèlman pa rezistans sikwi ak kapasite ekipman pou pouvwa. Si rezistans kous la ba epi ekipman pou pouvwa a limite, tranzisyon egzeyat corona pou pwovoke egzeyat; si ekipman pou pouvwa a ka delivre gwo DC aktyèl, tranzisyon egzeyat Corona nan egzeyat arc.
2. Modèl egzeyat
Pou elektwòd lis, valè aparisyon E/P nan kondisyon aktyèl Pd (presyon × distans pwodwi) prèske egal ak kritik (E/P)₀. Sepandan, lè sifas brutality egziste sou elektwòd la, pann ka rive menm lè fòs nan jaden makroskopik nan tout espas sa a se pi ba pase valè kritik la. Yo ka eksprime rediksyon nan fòs jaden dekonpozisyon Es lè l sèvi avèk yon faktè brutality ξ (Eq. 2-21).
2.1 Modèl Pedersen
Pedersen sòti relasyon ki genyen ant faktè brutality, dimansyon pwotrusion, ak presyon gaz. Li te modelize brutality sifas kòm protrusions emisferik reyon r sou yon sifas ki otreman lis, jan yo montre nan Figi 2-2. Nan deteksyon pratik, sa yo protrusions mikwoskopik ki lakòz lokalize jaden segondè tou souvan mennen nan amelyore radyasyon iltravyolèt kout onn, ki gen ladan nan 222 nm.
2.2 Tedford Modèl
Tedford et al. modelize elektwòd ki vle pèse anvlòp idealize kòm semi-ellipsoid revolisyon epi prezante rezilta kalkil pou divès rapò wotè-a-debaz (h/b), jan yo montre nan Figi 2-3. Klèman, pou ξ < 1, ξ aktyèl la kòmanse diminye ak diminye Ph nan Ph ≈ 40 (0.1 MPa·μm) pou tout rapò h/b. Konsidere yon espas jaden inifòm nan espas d presyon nan fòs nan jaden kritik ak yon pwotrusion nan wotè h sou yon sèl elektwòd. Kritè pann pou devlopman elèktron lavalas kòmanse nan sifas pwotrusion sou liy jaden yo:
kote Va se vòltaj ki aplike atravè rejyon jaden 0 a sc. Depi jaden gap la se nan nivo kritik, lavalas la ka devlope atravè tout gap la. Si efè pwotrusion a neglijab, Va egal a vòltaj ekstèn V san pwotrusion: V=(E/P)₀ Pd=(B/k) Pd
Kidonk, ekwasyon an vin: BP(d − sc)=K (2-27)
Isit la, sc se longè liy jaden an soti nan elektwòd ki vle pèse anvlòp la atravè espas sa a. Pou nenpòt fòm pwotrusion ak sou tout chemen devlopman lavalas posib, d − sc Mwens pase oswa egal a h. Soti nan Eq. (2-27): BPh < K (2-28)
Si inegalite sa a kenbe, pann pa pral rive anba fòs nan jaden kritik. Anba kondisyon pratik ak Pd ase gwo, chemen inifòm-pann jaden an ak fòs jaden an byen apwoche valè kritik yo. Nan eksperyans yo, yo souvan itilize imaj iltravyolèt nan gwoup 222 nm pou detekte fenomèn egzeyat corona byen bonè inisye pa pwotrusion sifas yo.
