1tom - 0149.htm
232
X ш
при приложении к нему электрич. поля, напряжение к-рого превышает опродед. величину (напряжение вакуумного пробоя). При В. п. электропроводность резко возрастает и среда в промежутке становится проводящей.
Развитие В. п. начинается с появления т. н. темно-вых, или предпробойных, токов, к-рые вызываются в основном автоэлектропной эмиссией с микроострий поверхности катода. Эти токи возникают также с участков поверхности, имеющих наиб, низкую работу выхода. В том случае, когда металлич. электроды недостаточно хорошо очищены от поверхностных загрязнений, на стабильный темновой ток накладываются самогасящиеся маломощные импульсы тока, наз, микроразрядами. Возникновение микроразрядов связано с механизмом обмена положительными и отрицательными ионами между поверхностями анода и катода в вакууме.
В. п. происходит в результате формирования сильноточного искрового разряда, в десорбирующемся с поверхностей электродов газе и частично в парах металлов электродов. Далее разряд может перейти в вакуумную дугу в парах металлов электродов.
В. п. представляет собой сложное явление, достаточно полного и точного объяснения его возникновения и развития ещ╦ нет, но существуют гипотезы и теории. Напр., согласно электронно-лучевой теории, электроны, возникающие в вакууме за сч╦т автоэлектронной эмиссии с микроострий на катоде, ускоряются в электрич. поле промежутка, образуют «лучи» и бомбардируют анод. При этом происходит местное увеличение темн-ры анода, сопровождающееся выделением сорбированных газов и паров металла, к-рьте ионизуются электронами. Ионы движутся к катоду, что приводит к образованию положительного пространственного заряда и усилению поля у катода, это в свою очередь увеличивает автоэлектронную эмиссию и т, д. Одновременно возникают сильная ионно-электронная эмиссия и катодное распыление. В итоге в промежутке за сч╦т быстрого увеличения концентрации десорбирующихся газов и паров металлов электродов возникает самостоятельный электрический разряд в форме вакуумной искры или дуги.
Существует также теория В, п. за сч╦т нагрева острия автоэмиттера протекающим по нему током. При плотности тока ок. 10е А/см2 эмиттер взрывается и вакуумная дуга возникает в парах металла катода. Поскольку образование микроскоиич. острий на массивных катодах обнаруживается на онытс, то формирование В. п. из-за нагрева и взрыва этих острий весьма вероятно. Инициатором В. п. могут быть также отдельные быстрые микрочастицы.
Явление В. п. широко используется в приборах и установках. Высокая электрич. прочность вакуума и вакуумная дуга используются в вакуумных выключателях. Нач. стадия В. п. длительностью до 10~7ст в к-рой развиваются сильные токи электронов при высоком напряжении на промежутке, используется в мощных источниках рентг. излучения и сильнотачных ускорителях. В многочисленных высоковольтных приборах и установках, где вакуумные промежутки применяются только для ускорения потоков электронов и донов, очень важно, чтобы случайные В. п. но нарушали работу этих устройств, отсюда необходимо обеспечение их электрич. прочности. Увеличение элоктрич. прочности вакуумных промежутков достигается соответствующим выбором материалов электродов, их тщательноймеханич. обработкой (устранением неровностей и острий), а также очисткой поверхностей электродов, к-рая достигается нагревом в вакууме, обработкой потоками электронов или ионов инертных газов. Электрич. прочность вакуумного промежутка с необработанными электродами составляет ок. 104 В/см, в то время как промежутки с электродами, прошедшими тщательную механическую, 17Й а ТЙКЖе электронную и ионную обработки, показывают *3« электрич. прочность, доходящую до 10fi В/см.
Лит..- Чистяков П. Н., Татаринова Н. В., Ма- £ лая послоразряднан эмиссия как индикатор состояния поверх- *. ностсй электродов Е опытах по проОию вакуума, «ЩТФ»>, 19Н5, '(' т, 35, с. 1333; С л и в к о в И. Н., Электроизоляция и разряд \:. в вакууме, М., 1972; его же, Процессы при высоком напря- \. жении в вакууме, М., 198U; Бугаев С. П. и др., Взрывная £ эмиссия электронов, <.УФН»>, 1975, т. 115, с. 101; Месяц Г. А,, 1' Проскуровский Д, И., Импульсный электрический раз- ? ряд в вакууме, Новосиб,, 1984. Я. Я. Чистяков. ∙-ВАЛЕНТНАЯ ЗОНА ≈ энергетич. область разреш╦нных электронных состояний в тв╦рдом теле, заполненная валентными электронами. В полупроводниках при Т≈О К (Т ≈ абс. темп-pa) В. з. заполнена целиком и не да╦т вклада в электропроводность и др. кинетич, эффекты, вызываемые внеш. нолями. При ТФ§ К происходит тепловая генерация носителей заряда, в результате к-рой часть электронов переходит в расположенную выше зону проводимости или на примесные уровни в запрещ╦нной зоне. При этом в В. з. образуются дырки, участвующие наряду с электронами проводи-мости в переносе электрич. тока. Дырки в В. з. могут также возникать при нетепловом возбуждении полупроводника ≈ освещении, облучении потоком частиц, воздействии сильного электрич. поля, вызывающего пробой полупроводника, и т. п.
Лит.: А ш к р о ф т Н., М е р м и н Н,, Физика твердого тела, т. 1 ≈ 2t irep. с англ-, М., 197». Э. М. Эпштейн, ВАЛЕНТНОЕ СОСТОЯНИЕ АТОМА ≈ понятие, часто используемое для описания состояния атома, входящего в состав молекулы. В. с. а, определяется типом и числом занятых и вакантных валентных атомных орби-талей (т. с. атомных орбиталей, соответствующих внеш. валентным оболочкам), числом электронов, заселяющих каждую атомную орбиталь, и относит, ориентацией спинов электронов. Понятие В. с. а. тесно связано с валентностью атома в молекуле. Переход нейтрального атома в валентное состояние происходит с затратой определ. энергии, благодаря чему суммарная энергия, нужная для разъединения молекулы на атомы, т. е. для разрыва всех валентных связей, не равна энергии атомизации (энергии связи).
Лит. см. при Ст. Молекула, Валентность, В.Г, Дашевс-кий. ВАЛЕНТНОСТЬ (от лат. valentia ≈ сила) ≈ способность атомов образовывать химические связи. В. можно рассматривать как способность атома отдавать или присоединять определ. число электронов, В. положительна, если атом отда╦т электроны, и отрицательна, если атом их присоединяет. Количественной мерой В, принято считать число валентных штрихов в структурной ф-ле молекулы, соединяющих данный атом с др. атомами молекулы (число штрихов равно кратности химической связи).
Полная картина строения молекул разных классов и хим. связей в них крайне сложна и многообразна, поэтому единого и всеобъемлющего определения В. нет. Однако в подавляющем большинстве случаев можно ограничиться рассмотрением двух типов В.≈ Ковалев т-ности и ионной В. (последнюю наз. также электровалентностью или гетеровалентностыо). Ковалент-ность равна сумме кратностей ковалентных связей, образованных данным атомом, т. е. связей, возникающих за сч╦т обобществления пар электронов (в случае одинарной связи это одна пара, в случае двойной связи ≈ две пары и т. п.). Ионная В. определяется числом электронов, к-рое данный атом отдал или получил при образовании ионной связи. В нек-рых случаях под В. понимают координац, число, равное числу атомов, находящихся в непосредств. близости с данным атомом в молекуле, комплексном соединении или кристалле.
В. атома связана с его электронной структурой, а следовательно, и с его положением в периодической системе элементов, т. к., отдавая или присоединяя электроны, атом стремится иметь заполненную, наиб, устойчивую внеш. электронную оболочку. Так, макс. В. атома С, имеющего во внешней (валентной) оболочке 4 электрона, равна 4, поэтому, напр., в молекуле метана (СН4) он связан ковалентными связями с 4 атомами водорода, его ковалентность равна 4. Атом Na Отда╦т
")
}
