水環(huán)真空泵在使用中會產(chǎn)生高頻放電現(xiàn)象。許多人可能對這種現(xiàn)象了解不多,但這與我們通常所說的放電現(xiàn)象不同。它不僅不會導(dǎo)致設(shè)備故障,而且有助于設(shè)備的正常運(yùn)行。
水環(huán)真空泵的高頻放電是在兩個(gè)電極之間存在高頻交變電場時(shí)引起的放電形式。當(dāng)在放電管上施加交流電壓時(shí),氣體中的電子和正離子將在交流電場的作用下產(chǎn)生額外的共振。因?yàn)檎x子的質(zhì)量比電子的質(zhì)量大得多,所以共振幅度很小。當(dāng)頻率較低且共振幅度遠(yuǎn)大于兩個(gè)極之間的距離時(shí),電子在每個(gè)半周期內(nèi)經(jīng)歷崩潰,放電和熄滅的整個(gè)過程。此時(shí),放電情況與直流情況相同。當(dāng)頻率更高時(shí),諧振的幅度遠(yuǎn)小于兩個(gè)極點(diǎn)之間的距離。隨著電子連續(xù)地來回移動,其電離能力將大大提高。因?yàn)殡娮庸舱竦姆刃?,所以進(jìn)入電極的電子數(shù)量將大大減少。這確保了氣體自持放電的電子將不再由電極產(chǎn)生的二次電子提供,而是由當(dāng)電子來回移動時(shí)電離產(chǎn)生的電子提供。此時(shí),雖然也有少量的正離子和光子轟擊電極以產(chǎn)生二次電子,但由于兩個(gè)電極的極性不斷變化,所以二次電子的振動方向有時(shí)與電極的方向相同。電子流入電極,有時(shí)是相反的。因此,這不利于保證自我維持的條件。
水環(huán)真空泵只要存在高頻電場,就可以形成這種高頻放電,并且不必是電極,因此通常稱為無電極放電。不僅可以在交變電場下,而且可以在交變磁場下形成無序放電。交變磁場可以產(chǎn)生漩渦電場,并且由于殘留電離而產(chǎn)生的氣體中的電子在磁場線周圍的渦旋電場的作用下加速,從而產(chǎn)生大量的電離。當(dāng)磁場的方向沿放電管的軸方向時(shí),渦旋電場將沿徑向方向逐漸減弱,并且電子的電離能力也將沿徑向方向減弱,從而形成電子的濃度梯度和離子沿徑向方向。由于濃度梯度,電子和離子從軸擴(kuò)散到管壁。由于電子的擴(kuò)散速度比離子快,因此擴(kuò)散的結(jié)果是,在軸上出現(xiàn)了正電勢,在管壁上出現(xiàn)了負(fù)電勢,這又產(chǎn)生了一個(gè)從軸指向管壁的靜電場。因此,在放電管中存在兩種電場,一種是圍繞磁力線的渦旋電場,另一種是從軸指向管壁的靜電場。在這兩個(gè)電場的同時(shí)作用下,電子圍繞軸移動并向管壁擴(kuò)展,從而形成一系列同心環(huán)。由于不同半徑的電子能量不同,所以能級和激發(fā)次數(shù)也不同,因此具有不同半徑的光環(huán)具有不同的顏色。
深圳水環(huán)真空泵高頻放電期間的點(diǎn)火電壓是發(fā)生放電時(shí)施加在電極上的交流電勢差的幅度。該電壓的幅度低于直流放電的點(diǎn)火電壓。高頻擊穿電場強(qiáng)度與氣壓有關(guān)。壓力越高,擊穿電場的強(qiáng)度越大,擊穿頻率越高。高頻放電被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和脈沖技術(shù)中。
水環(huán)真空泵可以通過高頻放電現(xiàn)象形成穩(wěn)定的無線電波,還可以避免靜電荷的影響。因此,它有助于提高設(shè)備的工作效率,使設(shè)備能夠長時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行,并減少損耗,從而可以節(jié)省能源并降低排放效果。