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こんにちは. 理学部物理学科の2年です. グロー放電の原理は理解できるのですが,アーク放電とグロー放電の違いがよく分かりません. グロー放電の電流がただ増加しただけではないですよね? どなたかご存知であれば教えてくれると幸いです.

Re: グロー放電,アーク放電

zoro さんのレス (2007/05/29(Tue) 09:13)

はるさん,初めまして.

いささか古い記憶を辿って書いてみます.

グロー放電と聞くと,「ガイスラー管とインダクションコイル」を思い出します;

Vacuum Technology (Takagi Ikuji)/3−6ガイスラー管

が,ありました.真空系を組上げる時に,何度もお世話になりました.

他方,アーク放電と聞くと,「カーボン膜蒸着」を思い出します.カーボン電極を尖らせて,他のフラットなカーボン電極と接触しておき Clazzio/クラッツィオシートカバー リアルレザー ミツビシ デリカ D:2 H25/12~ グレード (X / S)の4WD 型式 MB15S 定員 5 ES-6257,真空にしてから電流をかけて加熱してから離すとアーク放電が起きたように思います.

従って,経験的には「グロー放電は優美な現象で,真空が良くなると見えなくなる」という感覚です.他方「アーク放電は馬力のある現象で,明るく・熱い」という印象ですね.

Re: グロー放電,アーク放電

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yama さんのレス (2007/05/29(Tue) 10:54)

簡単な説明はWikipediaにあります.

やや詳しい説明が,霜田光一「エレクトロニックスの基礎」(裳華房)の中に書いてあります.現行版の「エレクトロニクスの基礎(新版)」の旧版に当たるものです. 放電自体をテーマとして書かれた本もいろいろあるようです. 図書館などで,見られるといいでしょう.

Re: グロー放電,アーク放電

koredeiina さんのレス (2007/05/29(Tue) 20:08)

はるさん

(大気圧アークや水中アークもありますが,ここでは分かりやすいように蛍光灯相当の低圧アーク放電について述べます.)

まず,圧力を1気圧よりも下げた状態で+極,−極の間に高い電圧をかけます.すると,−極からは高い電圧によって少しづつですが電子が飛び出し,+極に達するようになります.この時,

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,もし−極から+極に向かう途中で電子が封入ガスの原子に衝突すると K&H ケイアンドエイチ シート本体 ダブルシート アンダー有 ステッチ <セミオーダー> カラー:ブラウン2,その原子を励起して,ボーっと光ります(光るのは原子の回りを回っている電子が励起されて,そして元の準位に戻るときに発する光です.).これがグロー放電の状態です.グロー放電の特徴は高電圧で,少しの電流しか流れないことです.

やがて−極から飛び出した電子がある程度のガスを電離するようになると,+−極間をなだれのようにたくさんの電子がわっと流れます.これは徐々にそうなるのではなく,突然そういう状態に移ります.こうなると電圧はとても低くなって(−極から電子が出やすくなるためです) ,大変明るい光を放つようになります.光が出る原理はグローの時と同じで気体原子の励起によるものですが,その量が桁違いになります.この状態をアーク放電といいます.蛍光灯では初め一瞬だけ高電圧がかかってグロー放電が起こり,その後すぐにアーク放電になります.アーク放電は大電流 【送料無料】データシステム テレビキット(切替タイプ) トヨタ/ダイハツ用 TTV360【代引不可】,低電圧です.

因みに,ネオンサインのネオン管は,あれはアーク放電に移行せず,ずっとグロー放電をしています.明るさよりも色彩を重視しているからでしょう.

Re: グロー放電,アーク放電

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返事がおくれてしまいましたが, 皆さん早速のお答えどうもありがとうございました. koredeiinaさんの説明でひとつわからない点があるのですが, >>やがて−極から飛び出した電子がある程度のガスを電離するようになると,+−極間をなだれのようにたくさんの電子がわっと流れます.これは徐々にそうなるのではなく,突然そういう状態に移ります. これは蛍光灯管内のイオンが増え,電流が流れやすくなる為ですか? また,突然その状態に移るのはなぜしょうか?

Re: グロー放電,アーク放電

koredeiina さんのレス (2007/05/30(Wed) 23:58)

はるさん

ここは私の説明が不適切でした. 電子によって管内の電離が進むと,管内の気体の電気抵抗が下がります.で,もっと多くの電流が流れるようになります.電流が増えるにつれて,電子を放出する陰極の温度は上昇し ヤマハ純正 ギア アイドラー 7KA-46356-00 HD店 【メーカー在庫あり】 (株)ムラキ MRA 超硬バー ACシリーズ AC2C-104 JP,熱電子放出が盛んになります(グロー放電では2次電子放出と呼ばれる機構によって電子が出ています)熱電子がたくさん出るともっと電離が進む.もっと電流が流れるのでもっと陰極の温度が高くなる,そしてもっと熱電子が出る... そして熱電子放出が支配的なアーク放電へと移行します. 即ち,たくさんの電流が流れるようになると,陰極からの電子放出が盛んになって,正の連鎖反応を起こすわけです.この陰極の機構について説明が足りませんでした. こんな説明で分かりましたでしょうか.

Re: グロー放電,アーク放電

はる さんのレス (2007/05/31(Thu) 18:16)

なるほど,よく分かりました. 理解力不足ですいません,,ありがとうございました.

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著者 : 物理のかぎプロジェクト 掲示板管理係 , 初版 : none, 最終更新 : 2010-06-01 03:06:03
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