Практикум / Э. Г. Бабенко [и др.]. Хабаровск : Изд-во двгупс

133
 
Электроном  называется  материальная  частица,  обладающая  отрица-
тельным зарядом.  
Ионом называется атом или молекула, потерявшая один или несколько 
электронов. Такие ионы относятся к положительным. Если же материаль-
ная  частица  присоединяет  к  себе  электрон,  то  такие  ионы  относятся  к 
группе  отрицательных.  Положительные  ионы  могут  образовываться  из 
атомов всех элементов, отрицательные – не из всех. 
Процесс, при котором в газе образуются ионы, называется ионизацией. 
Эмиссию  электронов  с  катода  и  ионизацию  в  дуговом  промежутке 
вызывает  ряд  фактров.  Так,  выделение  электронов  с  поверхности  катода 
(электрода)  достигается  за  счет  термоэлектронной  эмиссии  в  результате 
удара тяжёлых ионов по катоду. 
Термоэлектронная  эмиссия  заключается  в  способности  раскаленной 
поверхности  электрода  (катода)  испускать  электроны.  Для  плавящихся 
электродов  такая  эмиссия  не  играет  основной  роли  для  ионизации  меж-
электродного  промежутка  вследствие  низкой  температуры  их  кипения  и 
малой плотности тока. При термоэлектронной эмиссии имеет место охла-
ждение электрода за счёт уноса электронами значительной энергии. 
Автоэлектронная  эмиссия  характеризуется  тем,  что  энергия,  необхо-
димая для вырыва электрона с поверхности катода, сообщается внешним 
электрическим  полем,  создаваемым  источником  питания.  Оно  облегчает 
выход  электронов,  как  бы  вытягивая  их  за  пределы  действия  сил  притя-
жения между электронами и положительными зарядами. Автоэлектронная 
эмиссия возможна даже при низкой температуре катода (электрода). 
Эмиссия электронов в результате ударов ионов по катоду возникает в 
тех  случаях,  когда  положительные  ионы  под  действием  электрического 
поля устремляются к катоду и передают энергию, достаточную для выби-
вания электронов. Этот вид эмиссии играет значительную роль в создании 
мощного потока электронов в сварочной дуге.  
На стабильность горения сварочной дуги, наряду  с названными  выше 
процессами,  существенное  влияние  оказывают  процессы  возникновения 
заряженных  частиц  в  объеме  нейтрального  газа  межэлектродного  проме-
жутка – объемная ионизация. 
Существует  три  вида  ионизации  в  газе:  соударением,  облучением  
(фотоионизация) и нагревом (термическая ионизация). 

 
134 
Ионизация  облучением  –  процесс  образования  заряженных  частиц  за 
счет поглощения газом световых квантов. Видимый свет ионизировать газ 
не может. Ультрафиолетовые лучи вызывают ионизацию паров щелочных 
и  щелочно-земельных  металлов.  Рентгеновские  и  гамма-лучи  способны 
ионизировать все газы.  
Ионизация  нагревом  протекает  при  высоких  температурах.  Она  прак-
тически заметна уже при Т = 1750 
о
С. Поэтому при сварке соприкоснове-
ние  нейтральных  атомов  с  капельками  перегретого  расплавленного  ме-
талла приводит к усилению ионизации.  
Для  характеристики  степени  ионизации  можно  использовать  такую 
величину,  как  потенциал  ионизации  U
и
  –  количество  энергии,  которое  
необходимо  затратить  для  отрыва  электрона  от  атома  элемента,  находя-
щегося в газообразном состоянии, с превращением его в положительный 
ион.  Величина  потенциала  ионизации  зависит  от  строения  атома  и  энер-
гетического уровня, с которого удаляется электрон. В табл. 21.1 приведены 
данные о значении потенциала ионизации некоторых элементов.  
 
Таблица 21.1 

жүктеу/скачать 4,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: