Іскровий і дуговий розряди
Ці види самостійних розрядів охоплюють зону FG на малюнку. Тут відбуваються складні процеси.
Коли напруга між електродами зросте на максимальну величину (точка F), і відбудеться активація термоемісії електронів з катода, тоді створяться сприятливі умови для формування нестабільної іскрового розряду. Він являє собою короткочасні пробої (мікросекунди), які мають характерну зигзагоподібну форму. Яскравий приклад у природі – блискавка в атмосфері.
Розряд відбувається по вузьких каналах, які називають стримерами. Вони являють собою вузькі ламані лінії высокоионизированной плазми, які з’єднують катодну поверхню з анодної. Сила струму досягає в них десятків тисяч ампер.
Стабілізація іскрового заряду веде до формування стійкої дуги (область точки G). В цьому випадку весь обсяг газу в трубці – це высокоионизированная плазма. Поверхня катода розігрівається до 5000-6000 До, а анода – до 3000 К. Такий сильний нагрівання катода призводить до утворення на ньому так званих “гарячих плям”, які стають потужним джерелом термоелектронів і є причиною ерозійного зносу цього електрода. Напруга при дуговому розряді не є високим (кілька десятків вольт), а от сила струму може досягати 100 А і більше. Зварювальна дуга – яскравий приклад цього типу розряду.
Таким чином, існування самостійного і несамостійного розрядів у газах обумовлено механізмами його іонізації і формування плазми при збільшенні напруги і сили струму в системі.
