Уэймаус д., Газоразрядные источники света (988969), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Наблюдалось образование конденсированной фазы в виде тумана из капелек металла, оно может вызвать перенос металла к стенке горелки за счет конвекции в условиях, при которых нельзя было бы ожидать какого- либо осаждения металла на степках горелки исходя только из условий равновесия. Осаждение металлического торна на стенках горелки должно быть предотвращено любой ценой, так как оно обычно приводит к повреждению кварца и, возможно, к осаждению кварца на электродах со всеми вытекающими из этого проблемами, рассмо- тренными в гл. 1О.
с выводы из тсрмохимп ~гскнх вычислений были такб, н Вайером, !!к»Г>гол> и Толом для системы з д алкая и наг ия, рассчитанной для определенно>о темпера ур ф . 4700 К (Л. !1-5). Когда эта работа была и офпля с максимумом представлена, ан- ормер ьс В -У . высказал ряд крнтическвх замечаний в отношении в > выбранных значений распределения температуры по итика не бедительна. рад а иусу. По твердому убеждению автора эта крит у Т обстоятельство, что при принятых значени . р 'р ях темпе агу ы пароос а и са в области, занииальные давления металла нс зависят от рад у циа ь о. качает, что уточнение значения мающей 76% диаметра горелки„оз, ° я темпе атурного профиля ие имеет большого значения.
изкне зн * ги, кото ые, как теперь установлено, имеют место ння температуры дуги, котор... сото и м . еталлоиодидных лампах, могут вызвать полную а и са дуги. только в цен р л центральной области, занимающей 60 р д у В любом сл чае диссоциация будет полной в тех >ас . д тях угн, темп 2900 К, т. е.
в тех частях дуги, в которых нмсст м> сто 95% возбуждения и поянзации. 11-3. РАДИАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ л) Введение Целью ра оты, анис б , анной в этом разделе, является получение данных, объясняющих наблюдения, описанные в гл. и ся в том, что неко торые металлы, такие как торий, скаиди и металлов, вь>выкают при их добаэке к ртутной ряд ред«о>смольных металлов, выз вают противоположное влияние. (6-28), яв.
яющееся основ. Как указывалось .. у . у " рофиль в дуге пыныч уравнением, описываюп! м . р и темпе ат рный про ля кото ой может быть принято иалич е чие лоьальновесин (ЛТР) запись вается в виде ного термодинамнческого равновесия Ч( — йЧт) =Рь, (1!.10) здесь Рь — чистое теплообразовавие в единице ., р объема, п едставляет собой сумму трех слагаемых (11-11) Р>, =.о,— Р, +Р, ект>ическая мощность на едишщу объема; где Р,— подводимая эл т! ма; Р --мощность излу- Р,— потеря па излучение в единице объема;,--м огло аемая единицей объема. значения на оси к более низкому оси и> (г=-О) г долж о : жиа снижаться от высокого зпачен .
от ение авненнй (11-10) и (11-11) показывает, что это воз; еле авательно, г до Р, ит льна или (пренебрегая в данный ая эчектрическая мощность на е на оси п свьцпает ощность отерь ением, если подводнмая единицу объема при температуре на оси пр вь ешения 11-10, поэтому критично зависит от относительных авнснмос с , Р, у с"п р ур под од р им я элект ическая мощи с синее, чем поте я мощи объема уменыпается медлен е, тп вьщгленне тепла а единице объема Р> остается пол йь пь =- п, — л кл Рг = л,А йч е (11-15) п, и; (2пшйТ)з!2 — ениьг л, = йз л ° (11-12) н~р! Млгллл 0,75 0,61 0,57 0,57 0,54 7,79 3,74 3,37 3,46 3,24 !0,43 6,1! 6,54 6,0(?) 6,0 Ртуть Таллий Скандий Торий Уран (11-!3) и знак выражения т/(йгуТ) — от ил а Т вЂ” отрицатель й но и ход Т вЂ” па эболи — отрицательным, кривизна изменепяя р ческим, получаются профили р *. стенками, такие как темперад г, ста илизированных с или ртутно лампы, полученные Эленбаасам.
.сли, с другой стороны, нри понижении шается скорее, ч Р„ енин температуры Р~ умепь, чем „то при некото ой темп отрицательным. Следова и, знак ь меняется на о братный и становится ледовательно, в этом сл чае ции г сначала отрицательная на осл льная на оси, изменяет свой знак и станоьна при некоторой боле приводит к колоко о б или ратуоным профилям, л о разным, не стабили илизованным стенкой темпелям, как это показано на рис. 6-7.
Отсюда следует, что определение п бует несколько б . б. е поведения таких систем треяснсния зависимости Р, н Р, олее углу ленного вы одводимая электрическая и объема очевидно равна Р 4 ТЕ гд Е. — гр д ент полож тельного плотность тока. Так как У=ел. ,Е, двнжность электронов то Р— — п.п,ЕО где и, — концепт а ия Лля целей данной работы рассмот им и ртути, в котор й р мотрим дугу в смеси металлов доли атмосферы, о парциальное давление е металлов составляет сотые ры, а ртути — несколько атмосфе .
В с этим для подвижности алек . осфер, соответствии чение данное Эленбаасом (Л 11-6) ос электроноз в па ах т ти концентрацию электронов Тзк дения обавляемых интерес, обычно значит . р д авляют наибольший ртути, то автор полност р б значительно ниже соответств ю у щих потенциалов р р онизацией и возбуждением ью ирене ег и р ем ионизация и возбужден ограничился рассмот ени: через уравнение Саха авок, ожем выразить р ь концентрацию электронов где и, — концентрация атомов металла, где и — ., имеющих потенциал ноннза- атом а. принял, что статистический вес о п, ' ' в иона тот же, что и Так как в плазме концентрации ионов и быть одкяаковыми, лля п, и получить: м, то можем йодстзвить л,=л, р ионов и электронов должны ,=л, в (6-11), решить ) З1Л Г Уззт Рл=сл и Š—.— — — е х йа12 Отметим, что зависимость Р„от темпе ат ы в те иератур тором )г,— )г, — потенциал иоаизации.
экспоненциальным членом ехр ( — еУ,/2йТ), в коМощность потерь на излучение единицей объема выражена в виде суммы члено, ц о ъема может быть собой произнедение заселенно ы членов, кажды нз кото ых р представляет а тома вероятпОсти его изл !и в т ч ленности каждого зозбу>к енно гии пз злучаемого им фотона. В плазме с ЛТР учения в течение единицы времени и э энер- 276 заселенность лл дан- ного возбужденного состояния может быть определена нз концентра- ции атомов основного состояния с учетом зависимости где йг — статистический вес состоЯний; Ул — потенциал возбУждениа.
1!Олное излучение может быть выражено в виде -лн,!ьг Р л„~) йьй"ые (11-! 4) кль'! чтб где различные символы имеют то же значение, что и в гл. 6. Однако, как отмечалось в гл. б, эта сумма может быть аппроксимирова. на с достаточной точностью одним экспонснциальным выражением На рис. 11-5 показаны кривые суммарного излучения, вычислен.
ного Корбином [Л. 11-71 по (11-14) для двух металлов с использованием таблиц вероятностей переходов и потенциалов возбуждения Национального бюро стандартов. Можно констатировать, что результаты вычислений очень хорошо лолкатся на прямыс линии в полулагарифмическом масштабе. Это свидетельствует о том, что выражение (11-!5) является хорошей аппроксимацией.
Средние потенциалы возбуждения (определенные путем применения (11-15) к вычисленным точкам], найденные Корбином, совместно с опубликованными значениями потенциала ионизация приведены в табл, 11-1 (резонансные линии не включены). Таблица 11-! Средине значения потенциалов ноиизации и возбуждения для разных металлов Сравнение (11-15) и (11-13) показывает, что относительные температурные зависимости Р, н Р„определяются в первую очередь относительными значениями У;/2 и Г Рисунок 11-6 схематически иллюстрирует это сравнение, как это может иметь место прк задавном значении Е,.
Если У,/2 больше, чем Р, то подводимая электрическая мощность имеет более резную зависимость ат температуры, чем потеря мощности на излучение, Температура на оси будет соотиетствовать некоторой точке А, а при более низкой температуре, соответствующей точке В, Р, будет меныпе, чем Р, Таким образом, этот случай соответствует колоколообразным профилям распределения температуры. С другой стороны, в случае 277 чь ч ч7 Рис. 11.5, .5. Кривые относительного выхода излучения двух металлов, опаеделенные по (11-14) [Л.
11-8). » — скаяаня 2 — торна. Рис. 11-7. Температурные ппафнля, вычисленные для случая Г=-4 В, У»=5 В для разных значений )[ г адиента потенциала в столбе. веление ртути 0,33 МПа (2500 мм рт. ст.), давление нонизируемого металла 3,3 яПа (25 мм рт. ст.), радиус горелки 1,0 см. Следует обратить вяимание на наличие двух решений для любого значения Е„ нроме 34,3 В/см.
Лая этого значения аба решения совпадают; для любого более низкого значения Е» решение невозможно. 279 Температ ы (У»/2) <У Р, в меньшей степени зависит от температуры, чем Р,. Ратуры на осн соответствуют точкам С и />, н Р, р Ратурс никогда не нагнет стать меньше Р„. Отме., что имеются две температуры, прн которых различие м»л»д Р.
и, имеет заданное значение. Это значение, п и зависимости Ратур»» »гт Радиуса имеет >»а оси э~данную вечазаторих б тан, в а щем сл чае, имеют могут ыть получевы решения уравнения (11-10), творяющие граничным условиям»/Тгг»/»=0 на осн о температуре стенки. Этот результат был также 7 . - т и Френсисом [Л. 11-10), что для ртути мнтцем [Л. 11-9> хорошим примером этога случая. 7 4»>9-ь >/г /,/7 Рис, 11-6. -6. Сравнение поведения Р, и Р прн (У»/2))У и (1'/2) <У. Необходимо отметят, п ь, чта попа всс гн рипадлежат н тану ду, б ду в одпоатампых газах р ых стенками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
