Низковольтные газовые смеси

Такому условию, когда потенциал метастабильного состояния основного газа выше потенциала ионизации примеси, удовлетворяют многие гасящие примеси, применяемые в газоразрядных счетчиках. Но не всякое количество примеси в основном газе будет приводить к понижению потенциала. Например, спиртовые счетчики известны как высоковольтные счетчики (потенциал зажигания разряда в них около 700—800 в и более) только потому, что количество паров спирта в них очень велико.

Это приводит к большему числу столкновений электронов, движущихся в газе с молекулами гасителя. В результате энергия электронов долгое время удерживается ниже, чем энергия места стабильного состояния и потенциала ионизации основного газа. А это в свою очередь задерживает развитие и нарастание электронных лавин, вследствие чего возрастает потенциал зажигания разряда.

Если теперь понижать количество паров спирта в счетчике, то при очень небольшом количестве его в смеси наступает такой момент, когда электроны очень мало сталкиваются с молекулами спирта. Тогда начинает действовать механизм понижения потенциала ионизации смеси за счет передачи энергии мета стабильных атомов неона молекулам спирта. Однако в этом случае паров спирта в счетчике будет настолько мало, что они не будут в состоянии гасить разряд и счетчик не станет самогасящимся. Были, например, изготовлены счетчики с низким потенциалом зажигания путем прибавления многоатомных паров при давлении в доли миллиметра ртутного столба к смеси неон — аргон. Однако такие счетчики имели очень небольшое время жизни и для гашения разряда в них необходимо было применять гасящие схемы, то есть такие счетчики были практически не самогасящимися. Ясно, что если бы удалось найти такой газ, который имел бы потенциал ионизации ниже потенциала возбуждения метастабильного состояния основного газа и при малых примесях его к основному газу сохранял свои гасящие свойства и позволял счетчику долго служить, то задача с понижением напряжения зажигания разряда в счетчике была бы решена.

Такими газами оказались пары галогенов (хлор, бром, иод). Было установлено на опыте, что небольшие примеси галогенов также способны понизить напряжение зажигания разряда. В случае применения галогенов условия для снятия метастабильных состояний основного газа имеются. Так, например, потенциал ионизации брома равен 12,8 эв, а потенциал метастабильного состояния неона 15,6 эв. Поэтому при столкновении метастабильного атома неона его энергия будет затрачиваться на ионизацию молекул брома. Однако появилось другое явление, приводящее к повышению потенциала зажигания разряда в данной смеси. Дело в том, что галогены относятся к электроотрицательным газам и легко присоединяют к себе электроны, становясь

Страница 1 of 212