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帶電拉子的運動及其遷移率
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在電弧導電空間中,異種電荷的互相吸引,以及它們的熱運動(包括擴散運動)會引起帶異種電荷的粒子產生碰撞。複合是否產生,在很大程度上決定於參與複合的粒子的動能或相對運動速度。碰撞粒子的動能增加,複合的可能性要減小。
這是因為速度大,彼此 相遇的機率小,而且能量不易轉移給其它粒子。即使複合,又會分開。所以,速度大的電子與正離子的複合遠遠小於正離子與負離子(當導電空間存在有負電元素時)的複合。可見,在電離氣體中存在著容易形成負離子的負電元素時,消電離過程將迅速進行。
在能形成負離子的氣體中,電子與正離子的複合一般是分為兩個步驟完成的,步是電子先與一中性原子結合成為負離子,第二步才是負離子與正離子複合成為兩個中性原子。
此外,氣體保護焊時,弧柱外緣被一股冷的保護氣流所包圍,其作用好似一個“冷的氣壁”。由於熱運動,電弧中心高溫區的電子會向較冷的電弧外緣擴散,在電弧外緣與溫度較低的中性粒子經過多次碰撞,降低能量,從而易被中性粒子俘獲而形成負離子。此後負 離子吸引電弧中心區的正離子向電弧外緣移動,並在電弧外緣複合成為中性粒子。
一般在電場強度增大或溫度升高時,空間複合過程就難進行。這是由於電子的能量 (或速度)越大,與原子結合成負離子的機率就越小。
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