気体の電気的分解の流れ理論

「flow」という言葉自体は「流れ」と訳されます。したがって、「ストリーマ」は、電子とイオン化したガス原子が一種の流れの中で移動する一連の細い分岐チャネルです。実際、ストリーマは、比較的高いガス圧力と比較的大きな電極間隔の条件下でのコロナまたはスパーク放電の前駆体です。

ストリーマの分岐した輝くチャネルが長くなり、最終的には重なり合い、電極間のギャップが閉じます。連続した導電性フィラメント (スパーク) とスパーク チャネルが形成されます。スパークチャネルの形成には、その中の電流の増加、圧力の急激な増加、およびチャネル境界での衝撃波の出現が伴い、これはスパークのパチパチ音（ミニチュアの雷と稲妻）として聞こえます。

チャンネルスレッドの前面にあるストリーマーヘッドが最も明るく輝きます。電極間のガス媒体の性質に応じて、ストリーマ ヘッドの移動方向は 2 つのうちのいずれかになり、陽極ストリーマと陰極ストリーマが区別されます。

一般に、ストリーマーは火花と雪崩の間にある破壊の段階です。電極間の距離が小さく、電極間のガス状媒体の圧力が低い場合、アバランシェ ステージはストリーマをバイパスしてスパーク ステージに直接進みます。

電子なだれとは異なり、ストリーマはストリーマの先端がアノードまたはカソードに伝播する速度が速い (光速の約 0.3%) という特徴があり、これは単純な電子ドリフトの速度よりも何倍も速いです。外部電場内。

大気圧下で電極間の距離が 1 cm の場合、陰極ストリーマのヘッドの伝播速度は電子なだれの速度よりも 100 倍速くなります。このため、ストリーマは、放電をガスに予備的に分解する別の段階と見なされます。

ハインツ・ラトナーは、1962 年にウィルソンのカメラを使って実験を行い、雪崩が流れに変わる様子を観察しました。 Leonard Loeb と John Meek (および Raettner の独立) は、なぜ自立放電がこれほど高い速度で形成されるのかを説明するストリーマ モデルを提案しました。

実際には、2 つの要因がストリーマ ヘッドの高速移動につながっています。最初の要因は、頭の前のガスが共鳴放射によって励起され、いわゆる の出現につながることです。会合イオン化反応中のシードの自由電子。

シード電子は、直接光イオン化で発生する場合よりも効率的にチャネルに沿って形成されます。2つ目の要因は、ストリーマ先端付近の空間電荷の電場強度がギャップ内の平均電場強度を上回り、ストリーマ前線の伝播中に高いイオン化率が得られることです。

上の図は、陰極ストリーマの形成の図を示しています。電子なだれの先頭が陽極に到達したとき、その後ろの電極間空間にはイオンの雲の形をした尾部がまだ残っていました。ここでは、ガスの光イオン化により、娘なだれが発生し、この陽イオンの雲に付着します。電荷はますます濃くなり、このようにして自己伝播する正電荷の流れ、つまりストリーマ自体が得られます。

理論的には、雪崩がストリーマに変わる電極間の空間のこの時点で、ある瞬間に全電場（電極によって生成される電場とストリーマヘッドの空間電荷場）が重なり合う点が存在します。 ）が消えます。この点は雪崩の軸に沿っていると仮定されます。基本的に、ストリーマ フロントは非線形電離波、つまり自由空間で燃焼波として発生する空間電荷波です。

陰極ストリーマの前面を形成するには、電極間のギャップの境界の外側に放射線を放出することが不可欠です。ストリーマヘッド内の電界強度が電子漏れの開始に対応する臨界値に達した瞬間、電界と電子速度分布の間の局所平衡が乱され、一般にストリーマモデルが非常に複雑になります。ガスの電気的故障。