Strömteori om elektrisk nedbrytning av gaser
Själva ordet "flöde" översätts som "flöde". Följaktligen är en «streamer» en uppsättning tunna grenade kanaler genom vilka elektroner och joniserade gasatomer rör sig i ett slags flöde. I själva verket är streamern en föregångare till en korona- eller gnisturladdning under förhållanden med relativt högt gastryck och relativt stort elektrodavstånd.
De grenade glödande kanalerna i streamern förlängs och så småningom överlappar varandra, tätar gapet mellan elektroderna - kontinuerliga ledande filament (gnistor) och gnistkanaler bildas. Bildandet av en gnistkanal åtföljs av en ökning av strömmen i den, en kraftig ökning av trycket och uppkomsten av en stötvåg vid kanalgränsen, som vi hör som ett sprakande gnistor (åska och blixtar i miniatyr).
Streamerhuvudet, som ligger längst fram på kanaltråden, lyser starkast. Beroende på beskaffenheten av det gasformiga mediet mellan elektroderna, kan rörelseriktningen för streamerhuvudet vara en av två saker, vilket således skiljer anodiska och katodiska streamers.
I allmänhet är en streamer ett förstörelsestadium som ligger mellan en gnista och en lavin. Om avståndet mellan elektroderna är litet och trycket i det gasformiga mediet mellan dem är lågt, så går lavinsteget förbi streamern och går direkt till gniststeget.
Till skillnad från elektronlavinen kännetecknas streamern av en hög hastighet (cirka 0,3 % av ljusets hastighet) för utbredningen av streamerns huvud till anoden eller katoden, vilket är många gånger högre än hastigheten för elektrondrift helt enkelt i ett yttre elektriskt fält.
Vid atmosfärstryck och på ett avstånd av 1 cm mellan elektroderna är utbredningshastigheten för katodstreamerns huvud 100 gånger högre än hastigheten för en elektronlavin. Av denna anledning betraktas streamern som ett separat steg för preliminär nedbrytning av en elektrisk urladdning till en gas.
Heinz Ratner, som experimenterade 1962 med en Wilson-kamera, observerade övergången av en lavin till en streamer. Leonard Loeb och John Meek (liksom Raettner oberoende) föreslog en streamermodell som förklarar varför den självuppehållande urladdningen bildas i så hög hastighet.
Faktum är att två faktorer leder till en hög rörelsehastighet för streamerhuvudet. Den första faktorn är att gasen framför huvudet exciteras av resonansstrålning, vilket leder till uppkomsten av den så kallade. Fria elektroner i frön under den associativa joniseringsreaktionen.
Fröelektroner bildas längs kanalen mer effektivt än vad som skulle ske vid direkt fotojonisering.Den andra faktorn är att den elektriska fältintensiteten för rymdladdningen nära streamerns huvud överstiger den genomsnittliga elektriska fältintensiteten i gapet, vilket därigenom uppnår en hög joniseringshastighet under utbredningen av streamerfronten.
Figuren ovan visar ett diagram över bildandet av en katodstreamer. När huvudet på elektronlavinen nådde anoden fanns bakom den fortfarande en svans i interelektrodutrymmet i form av ett moln av joner. Här, på grund av fotojoniseringen av gasen, uppstår dotterlaviner, som fäster vid detta moln av positiva joner. Laddningen blir mer och mer tät, och på så sätt erhålls ett självutbredningsflöde av positiv laddning - själva streamern.
Teoretiskt, vid denna punkt i utrymmet mellan elektroderna, där lavinen förvandlas till en streamer, vid ett visst ögonblick finns det en punkt där det totala elektriska fältet (det elektriska fältet som skapas av elektroderna och rymdladdningsfältet för streamerhuvudet ) försvinner. Denna punkt antas ligga längs lavinens axel. I grund och botten är streamerfronten en olinjär joniseringsvåg, en rymdladdningsvåg som uppstår i fritt utrymme som en förbränningsvåg.
För bildandet av framsidan av katodstreamern är emissionen av strålning utanför gränserna för gapet mellan elektroderna väsentlig.I det ögonblick då den elektriska fältstyrkan i streamerhuvudet når ett kritiskt värde, vilket motsvarar början av elektronläckage, störs den lokala jämvikten mellan det elektriska fältet och elektronhastighetsfördelningen, vilket i allmänhet komplicerar streamermodellen avsevärt. elektrisk nedbrytning av gas.