Teória prúdu elektrického rozkladu plynov
Samotné slovo "tok" sa prekladá ako "tok". V súlade s tým je „streamer“ súbor tenkých rozvetvených kanálov, ktorými sa elektróny a atómy ionizovaného plynu pohybujú v určitom druhu toku. V skutočnosti je streamer prekurzorom korónového alebo iskrového výboja v podmienkach relatívne vysokého tlaku plynu a relatívne veľkej vzdialenosti medzi elektródami.
Rozvetvené žeravé kanály streamera sa predlžujú a prípadne sa prekrývajú, uzatvárajú medzeru medzi elektródami – vytvárajú sa súvislé vodivé vlákna (iskry) a iskrové kanály. Vytvorenie iskrového kanála je sprevádzané zvýšením prúdu v ňom, prudkým zvýšením tlaku a objavením sa rázovej vlny na hranici kanála, ktorú počujeme ako praskanie iskier (miniatúrne hromy a blesky).
Hlava streamera, ktorá sa nachádza v prednej časti vlákna kanála, žiari najjasnejšie. V závislosti od povahy plynného média medzi elektródami môže byť smer pohybu hlavy streamera jednou z dvoch vecí, čím sa rozlišujú anodické a katódové streamery.
Vo všeobecnosti je streamer štádiom ničenia, ktoré leží medzi iskrou a lavínou. Ak je vzdialenosť medzi elektródami malá a tlak plynného média medzi nimi nízky, potom lavínový stupeň obíde streamer a ide priamo do iskrového stupňa.
Na rozdiel od elektrónovej lavíny sa streamer vyznačuje vysokou rýchlosťou (asi 0,3% rýchlosti svetla) šírenia hlavy streamera na anódu alebo katódu, ktorá je mnohonásobne vyššia ako rýchlosť driftu elektrónov. vo vonkajšom elektrickom poli.
Pri atmosférickom tlaku a vo vzdialenosti 1 cm medzi elektródami je rýchlosť šírenia hlavy katódového streamera 100-krát vyššia ako rýchlosť elektrónovej lavíny. Z tohto dôvodu sa streamer považuje za samostatný stupeň predbežného rozpadu elektrického výboja na plyn.
Heinz Ratner, ktorý v roku 1962 experimentoval s kamerou Wilson, pozoroval prechod lavíny do prúdnice. Leonard Loeb a John Meek (ako aj Raettner nezávisle) navrhli model streamera, ktorý vysvetľuje, prečo sa samoudržiavací výboj vytvára tak vysokou rýchlosťou.
Faktom je, že dva faktory vedú k vysokej rýchlosti pohybu hlavy streamera. Prvým faktorom je, že plyn pred hlavou je excitovaný rezonančným žiarením, čo vedie k vzniku tzv. Voľné elektróny v semenách počas asociatívnej ionizačnej reakcie.
Zárodočné elektróny sa tvoria pozdĺž kanála efektívnejšie, ako by sa vyskytlo pri priamej fotoionizácii.Druhým faktorom je, že intenzita elektrického poľa priestorového náboja v blízkosti hlavy streamera prevyšuje priemernú intenzitu elektrického poľa v medzere, čím sa dosahuje vysoká miera ionizácie počas šírenia čela streamera.
Vyššie uvedený obrázok ukazuje schému tvorby katódového streamera. Keď sa hlava elektrónovej lavíny dostala k anóde, za ňou bol v medzielektródovom priestore ešte chvost v podobe oblaku iónov. Tu sa vplyvom fotoionizácie plynu objavujú dcérske lavíny, ktoré sa prichytia na tento oblak kladných iónov. Náboj sa stáva čoraz hustejším a týmto spôsobom sa získa samo sa šíriaci tok kladného náboja - samotný streamer.
Teoreticky v tomto bode v priestore medzi elektródami, kde sa lavína mení na streamer, je v určitom momente bod, kde celkové elektrické pole (elektrické pole vytvorené elektródami a pole priestorového náboja hlavy streamera ) zmizne. Predpokladá sa, že tento bod leží pozdĺž osi lavíny. Predná strana streamera je v podstate nelineárna ionizačná vlna, vlna priestorového náboja, ktorá vzniká vo voľnom priestore ako vlna spaľovania.
Na vytvorenie prednej časti katódového streamera je podstatné vyžarovanie žiarenia mimo hraníc medzery medzi elektródami.V momente, keď sila elektrického poľa v hlave streamera dosiahne kritickú hodnotu, ktorá zodpovedá začiatku úniku elektrónov, naruší sa lokálna rovnováha medzi elektrickým poľom a distribúciou rýchlosti elektrónov, čo vo všeobecnosti značne komplikuje model streamera. elektrický rozpad plynu.