Teoria del corrent de la ruptura elèctrica dels gasos
La paraula "flux" en si es tradueix com "flux". En conseqüència, un "streamer" és un conjunt de canals ramificats prims a través dels quals es mouen electrons i àtoms de gas ionitzat en una mena de flux. De fet, el streamer és un precursor d'una descàrrega de corona o d'espurna en condicions de pressió de gas relativament alta i un espai d'elèctrodes relativament gran.
Els canals brillants ramificats del streamer s'allargan i eventualment es superposen, tanquen el buit entre els elèctrodes: es formen filaments conductors continus (espurnes) i canals d'espurna. La formació d'un canal d'espurna va acompanyada d'un augment del corrent en ell, un fort augment de la pressió i l'aparició d'una ona de xoc al límit del canal, que escoltem com un crepitjo d'espurnes (trons i llamps en miniatura).
El capçal del streamer, situat a la part davantera del fil del canal, brilla més. Depenent de la naturalesa del medi gasós entre els elèctrodes, la direcció de desplaçament del capçal del streamer pot ser una de dues coses, distingint així els streamers anòdics i catòdics.
En general, un streamer és una etapa de destrucció que es troba entre una espurna i una allau. Si la distància entre els elèctrodes és petita i la pressió del medi gasós entre ells és baixa, llavors l'etapa d'allau passa per alt el streamer i passa directament a l'etapa d'espurna.
A diferència de l'allau d'electrons, el streamer es caracteritza per una gran velocitat (aproximadament el 0,3% de la velocitat de la llum) de la propagació del cap del streamer a l'ànode o càtode, que és moltes vegades més gran que la velocitat de la deriva electrònica simplement. en un camp elèctric extern.
A pressió atmosfèrica i a una distància d'1 cm entre els elèctrodes, la velocitat de propagació del capçal del streamer de càtode és 100 vegades superior a la velocitat d'una allau d'electrons. Per aquest motiu, el streamer es considera una etapa separada de la ruptura preliminar d'una descàrrega elèctrica en un gas.
Heinz Ratner, experimentant l'any 1962 amb una càmera Wilson, va observar la transició d'una allau a un streamer. Leonard Loeb i John Meek (així com Raettner de manera independent) van proposar un model de streamer que explica per què la descàrrega autosostenible es forma a un ritme tan alt.
El fet és que dos factors donen lloc a una gran velocitat de moviment del capçal del streamer. El primer factor és que el gas davant del cap és excitat per radiació ressonant, la qual cosa porta a l'aparició de l'anomenat. Electrons lliures a les llavors durant la reacció d'ionització associativa.
Els electrons de llavors es formen al llarg del canal de manera més eficient que no pas en la fotoionització directa.El segon factor és que la intensitat del camp elèctric de la càrrega espacial a prop del cap del streamer supera la intensitat mitjana del camp elèctric a la bretxa, aconseguint així una alta taxa d'ionització durant la propagació del front del streamer.
La figura de dalt mostra un diagrama de la formació d'un streamer de càtode. Quan el cap de l'allau d'electrons va arribar a l'ànode, darrere encara hi havia una cua a l'espai interelèctrode en forma de núvol d'ions. Aquí, a causa de la fotoionització del gas, apareixen allaus filles, que s'uneixen a aquest núvol d'ions positius. La càrrega es fa cada cop més densa i, d'aquesta manera, s'obté un flux de càrrega positiva que s'autopropaga: el propi streamer.
Teòricament, en aquest punt de l'espai entre els elèctrodes, on l'allau es converteix en un streamer, en un moment determinat hi ha un punt on el camp elèctric total (el camp elèctric creat pels elèctrodes i el camp de càrrega espacial del capçal streamer). ) desapareix. Se suposa que aquest punt es troba al llarg de l'eix de l'allau. Bàsicament, el front del streamer és una ona d'ionització no lineal, una ona de càrrega espacial que sorgeix a l'espai lliure com una ona de combustió.
Per a la formació de la part frontal del streamer de càtode, l'emissió de radiació fora dels límits de la bretxa entre els elèctrodes és essencial.En el moment en què la intensitat del camp elèctric al capçal del streamer arriba a un valor crític, que correspon a l'inici de la fuga d'electrons, l'equilibri local entre el camp elèctric i la distribució de la velocitat dels electrons es veu alterat, cosa que en general complica molt el model streamer de avaria elèctrica del gas.