વાયુઓના વિદ્યુત ભંગાણનો પ્રવાહ સિદ્ધાંત

શબ્દ "પ્રવાહ" પોતે "પ્રવાહ" તરીકે અનુવાદિત થાય છે. તદનુસાર, "સ્ટ્રીમર" એ પાતળી શાખાવાળી ચેનલોનો સમૂહ છે જેના દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન અને આયનાઇઝ્ડ ગેસ પરમાણુ એક પ્રકારના પ્રવાહમાં આગળ વધે છે. વાસ્તવમાં, સ્ટ્રીમર એ પ્રમાણમાં ઊંચા ગેસ દબાણ અને પ્રમાણમાં મોટા ઇલેક્ટ્રોડ અંતરની સ્થિતિમાં કોરોના અથવા સ્પાર્ક ડિસ્ચાર્જનો પુરોગામી છે.

સ્ટ્રીમરની બ્રાન્ચેડ ગ્લોઇંગ ચેનલો લાંબી થાય છે અને અંતે ઓવરલેપ થાય છે, ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેનું અંતર બંધ કરે છે - સતત વાહક તંતુઓ (સ્પાર્ક) અને સ્પાર્ક ચેનલો રચાય છે. સ્પાર્ક ચેનલની રચના તેમાં પ્રવાહમાં વધારો, દબાણમાં તીવ્ર વધારો અને ચેનલની સીમા પર આંચકાના તરંગનો દેખાવ સાથે છે, જે આપણે તણખાના અવાજ (લઘુચિત્રમાં ગર્જના અને વીજળી) તરીકે સાંભળીએ છીએ.

ચેનલ થ્રેડના આગળના ભાગમાં સ્થિત સ્ટ્રીમર હેડ સૌથી તેજસ્વી ચમકે છે. ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના વાયુ માધ્યમની પ્રકૃતિના આધારે, સ્ટ્રીમર હેડની મુસાફરીની દિશા બેમાંથી એક વસ્તુ હોઈ શકે છે, આમ એનોડિક અને કેથોડિક સ્ટ્રીમર્સને અલગ પાડે છે.

સામાન્ય રીતે, સ્ટ્રીમર એ વિનાશનો એક તબક્કો છે જે સ્પાર્ક અને હિમપ્રપાત વચ્ચે આવેલું છે. જો ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેનું અંતર નાનું હોય અને તેમની વચ્ચેના વાયુ માધ્યમનું દબાણ ઓછું હોય, તો હિમપ્રપાત સ્ટેજ સ્ટ્રીમરને બાયપાસ કરીને સીધા સ્પાર્ક સ્ટેજ પર જાય છે.

ઇલેક્ટ્રોન હિમપ્રપાતથી વિપરીત, સ્ટ્રીમરને એનોડ અથવા કેથોડમાં સ્ટ્રીમરના માથાના પ્રસારની ઊંચી ઝડપ (પ્રકાશની ગતિના આશરે 0.3%) દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે ઇલેક્ટ્રોન ડ્રિફ્ટની ઝડપ કરતાં અનેક ગણી વધારે છે. બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં.

વાતાવરણીય દબાણ પર અને ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે 1 સે.મી.ના અંતરે, કેથોડ સ્ટ્રીમરના માથાના પ્રસારની ગતિ ઇલેક્ટ્રોન હિમપ્રપાતની ગતિ કરતા 100 ગણી વધારે છે. આ કારણોસર, સ્ટ્રીમરને ગેસમાં ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જના પ્રારંભિક ભંગાણના એક અલગ તબક્કા તરીકે ગણવામાં આવે છે.

હેઇન્ઝ રેટનર, 1962 માં વિલ્સન કેમેરા સાથે પ્રયોગ કરીને, હિમપ્રપાતના સ્ટ્રીમરમાં સંક્રમણનું અવલોકન કર્યું. લિયોનાર્ડ લોએબ અને જ્હોન મીકે (તેમજ રેટનરે સ્વતંત્ર રીતે) એક સ્ટ્રીમર મોડલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો જે સમજાવે છે કે શા માટે સ્વ-ટકાઉ સ્રાવ આટલા ઊંચા દરે રચાય છે.

હકીકત એ છે કે બે પરિબળો સ્ટ્રીમર હેડની ચળવળની ઊંચી ઝડપ તરફ દોરી જાય છે. પ્રથમ પરિબળ એ છે કે માથાની સામેનો ગેસ રેઝોનન્ટ રેડિયેશન દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે, જે કહેવાતા દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. સહયોગી આયનીકરણ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન બીજમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન.

સીડ ઈલેક્ટ્રોન ચેનલની સાથે પ્રત્યક્ષ ફોટોયોનાઇઝેશન કરતાં વધુ અસરકારક રીતે રચાય છે.બીજું પરિબળ એ છે કે સ્ટ્રીમરના માથાની નજીક સ્પેસ ચાર્જની ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની તીવ્રતા ગેપમાં સરેરાશ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની તીવ્રતા કરતાં વધી જાય છે, જેનાથી સ્ટ્રીમર ફ્રન્ટના પ્રચાર દરમિયાન ઉચ્ચ આયનીકરણ દર પ્રાપ્ત થાય છે.

ઉપરની આકૃતિ કેથોડ સ્ટ્રીમરની રચનાનું આકૃતિ દર્શાવે છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન હિમપ્રપાતનું માથું એનોડ પર પહોંચ્યું, ત્યારે તેની પાછળ આયનોના વાદળના રૂપમાં ઇન્ટરઇલેક્ટ્રોડ અવકાશમાં હજુ પણ પૂંછડી હતી. અહીં, ગેસના ફોટોયોનાઇઝેશનને કારણે, પુત્રી હિમપ્રપાત દેખાય છે, જે હકારાત્મક આયનોના આ વાદળને જોડે છે. ચાર્જ વધુ અને વધુ ગાઢ બને છે, અને આ રીતે હકારાત્મક ચાર્જનો સ્વ-પ્રસારિત પ્રવાહ પ્રાપ્ત થાય છે - સ્ટ્રીમર પોતે.

સૈદ્ધાંતિક રીતે, ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેની જગ્યામાં આ બિંદુએ, જ્યાં હિમપ્રપાત સ્ટ્રીમરમાં ફેરવાય છે, ચોક્કસ ક્ષણે ત્યાં એક બિંદુ છે જ્યાં કુલ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર (ઇલેક્ટ્રોડ્સ દ્વારા બનાવેલ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર અને સ્ટ્રીમર હેડનું સ્પેસ ચાર્જ ક્ષેત્ર. ) અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આ બિંદુ હિમપ્રપાતની ધરી સાથે આવેલું હોવાનું માનવામાં આવે છે. મૂળભૂત રીતે, સ્ટ્રીમર ફ્રન્ટ એ બિનરેખીય આયનીકરણ તરંગ છે, એક સ્પેસ ચાર્જ વેવ જે કમ્બશન વેવ તરીકે ખાલી જગ્યામાં ઉદ્ભવે છે.

કેથોડ સ્ટ્રીમરના આગળના ભાગની રચના માટે, ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના અંતરની સીમાઓની બહાર રેડિયેશનનું ઉત્સર્જન જરૂરી છે.આ ક્ષણે જ્યારે સ્ટ્રીમર હેડમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ નિર્ણાયક મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, જે ઇલેક્ટ્રોન લિકેજની શરૂઆતને અનુરૂપ છે, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર અને ઇલેક્ટ્રોન વેગ વિતરણ વચ્ચેનું સ્થાનિક સંતુલન ખલેલ પહોંચે છે, જે સામાન્ય રીતે સ્ટ્રીમર મોડેલને ખૂબ જટિલ બનાવે છે. ગેસનું ઇલેક્ટ્રિક ભંગાણ.