Исследование ионного тока в электрических полях высокой напряженности

Измерен ионный ток с острий электроаэроионизатора при положительном потенциале на остриях, определена качественная зависимость ионного тока от расстояния между измерительным экраном и остриями ионизатора. Получена вольтамперная характеристика и определён потенциал зажигания коронного разряда для различных положениях электродов. Схема экспериментальной установки, созданной на основе описания "люстры Чижевского" [1] представлена на рис. 1.

Пенопластовая пластина с остриями укреплялась внутри трубы диаметром 40 см. К пластине подводилось напряжение с источника питания. Внутри трубы на заданном расстоянии устанавливался измерительный экран - заземленная металлическая пластина. Ток стекающих с измерительного экрана на землю зарядов измерялся с помощью микроамперметра.

По теоретическим оценкам, характерное время рекомбинации аэроионов - 10 сек, скорость аэроионов - ~20 см/сек, длина рекомбинации - ~2 м, то есть на расстоянии от сетки до измерительного экрана (5-40 см) пучок ионов не успевает ощутимо отклониться от своей оси.

На рис. 2 приведены вольтамперные характеристики и зависимость потенциала зажигания от расстояния до острий.

Полученная вольтамперная характеристика аппроксимируется параболой, что подтверждает коронный характер разряда в промежутке между остриями и измерительным экраном. При проведении параболы по всем экспериментально полученным точкам для расстояний меньших 10 см обнаружено расхождение с известной теорией [2]. Кривые, построенные по экспериментальным данным, представляют собой параболы, не пересекающие ось напряжений. Теоретически эти кривые должны пересекать ось в двух точках: в начале координат и в точке зажигания коронного разряда. Поэтому для определения потенциала зажигания разряда необходимо аппроксимировать части экспериментальных кривых при достаточно малых токах. По-видимому, на результаты эксперимента для достаточно высоких напряжений влияют неучтённые нами эффекты.

Кривая, аппроксимирующая полученные значения потенциала зажигания, соответствует теории [2].

Определена зависимость ионного тока от расстояния до острий, получена вольтамперная характеристика ионизатора, замечен ряд интересных эффектов.