А. А. КУДРЯВЦЕВ,
А. С. СМИРНОВ, Л. Д. ЦЕНДИН
ФИЗИКА
ТЛЕЮЩЕГО
РАЗРЯДА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
САНКТПЕТЕРБУРГ • МОСКВА • КРАСНОДАР
2010
ББК 22. 333я73
К 88
Кудрявцев А. А. , Смирнов А. С. , Цендин Л. Д. К 88 Физика тлеющего разряда: Учебное пособие. — СПб. : Изда
тельство «Лань», 2010. — 512 с. : ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература). ISBN 9785811410378
В книге систематически излагается современная физика тлеющих газо
вых разрядов (glows), то есть сравнительно слаботочных разрядов низкого и
среднего давления с сильнонеравновесной плазмой. Так как наиболее нерав
новесной является электронная подсистема, то анализ разрядов (впервые в
мировой литературе) основывается на электронной кинетике.
Это позволяет
дать самосогласованное описание основных процессов и параметров газораз
рядной плазмы. Для разрядов постоянного тока построена последовательная
кинетическая картина явлений в положительном столбе, прикатодной облас
ти, включающей фарадеево темное пространство, и прианодной области. Рас
смотрены индукционный и емкостной высокочастотные разряды и показано,
что адекватное описание многих явлений в них также невозможно без учета
электронной кинетики. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов, специализи
рующихся в области физики газовых разрядов и их технических применений. ББК 22. 333я73
Îáëîæêà
À. Þ. ËÀÏØÈÍ
Îõðàíÿåòñÿ çàêîíîì ÐÔ îá àâòîðñêîì © Èçäàòåëüñòâî «Ëàíü», 2010
ïðàâå. Âîñïðîèçâåäåíèå âñåé êíèãè èëè © Êîëëåêòèâ àâòîðîâ, 2010
ëþáîé åå ÷àñòè çàïðåùàåòñÿ áåç ïèñü- © Èçäàòåëüñòâî «Ëàíü»,
ìåííîãî ðàçðåøåíèÿ èçäàòåëÿ. Ëþáûå õóäîæåñòâåííîå îôîðìëåíèå, 2010
ïîïûòêè íàðóøåíèÿ çàêîíà áóäóò ïðå-
ñëåäîâàòüñÿ â ñóäåáíîì ïîðÿäêå. Светлой памяти Виктора Коломийцова,
который учил не верить очевидному
ПРЕДИСЛОВИЕ
Электрические разряды, характеризуемые сравнительно малыми токами и вкла-
дываемой мощностью, называют обычно тлеющими (glows). Их самые разнооб-
разные формы, отличающиеся частотой питающего разряд напряжения, размером
и формой электродов и разрядного сосуда, составом и давлением газа встреча-
ются практически повсюду — от явлений атмосферного электричества до совре-
менных технологий микроэлектроники — и уже давно являются объектом самого
пристального исследования. Золотой век физики газовых разрядов, связанный с
именами Дж. Дж. Томсона, Таунсенда, Ленгмюра, фон Энгеля, Штеенбека, Дрю-
вестейна, был ознаменован такими фундаментальными достижениями, как откры-
тие электрона, рентгеновских лучей, разработка спектрального анализа и т. п. ,
которые легли в основу современной физики. В настоящее время для выяснения
фундаментальных законов природы используются в основном другие способы. Но
зато неизмеримо возрасло прикладное значение процессов в газовых разрядах.