Безэлектродный разряд

Безэлектродный разряд, один из видов электрических разрядов на переменном токе, в котором энергия подводится бесконтактным способом, а цепь разрядного тока замыкается с помощью тока смещения или тока индукции. В Б. р. основную роль играет объёмная ионизация газа, а процессы на поверхностях, ограничивающих разрядную область, имеют второстепенное значение. Различают 2 типа Б. р.: Е-разряд (или линейный Б. р.) и Н-разряд (или кольцевой Б. р.).

В Е-разряде ионизация газа происходит в результате столкновений с частицами газа электронов, ускоренных переменным электрическим полем Е. Разрядный ток в этом виде Б. р. замыкается с помощью тока смещения (ёмкостного тока), протекающего через ёмкость между наружными металлическими электродами и ионизованным газом внутри разрядного сосуда. Получить Е-разряд можно, помещая трубку с разреженным газом между пластинами конденсатора колебательного контура, в котором происходят затухающие электромагнитные колебания (рис., а).

Н-разряд возникает, например, в трубке с разреженным газом, расположенной внутри катушки колебательного контура, если эдс, индуцированная магнитным полем Н, превышает напряжение, необходимое для зажигания разряда (рис., б). Из-за своего строения (круги или кольца, коаксиальные относительно катушки) этот тип разряда называется также кольцевым разрядом. Ионизация газа в кольцевом разряде обусловлена вихревым электрическим полем, а разрядный ток является индукционным током. Кольцевой разряд представляет собой замкнутую цепь тока, зависящего только от внутреннего сопротивления самого разряда. Благодаря этому в кольцевом разряде можно получить высокую степень ионизации и высокую температуру газа. Это свойство, а также хорошая термоизоляция плазменного шнура разряда от стенок сосуда (за счёт уменьшения поперечной диффузии заряженных частиц к стенкам сосуда) привели к попыткам использовать кольцевой разряд в магнитном поле для получения управляемых термоядерных реакций. В тороидальной разрядной камере, наполненной дейтерием, при наложении магнитного поля с напряжённостью от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч э, направленного по оси тороида, при достаточно большой силе тока можно получить практически полностью ионизованную высокотемпературную плазму. В установках такого типа температура ионов плазмы достигает нескольких миллионов градусов. См. также Магнитные ловушки.

Возможность получения электрического разряда без внесения в разрядный сосуд металлических частей служит также источником ионов в ускорителях, в спектральном анализе газовых смесей, при проведении химических реакций в разряде и т.д.