Факельный разряд

Высокочастотный факельный разряд был открыт С. И. Зилитинкевичем в 1928 г.^[2]. Им наблюдался разряд в виде факела, в котором присутствовал высокотемпературный канал, освещённый светящейся диффузной оболочкой, диаметр которой гораздо больше диаметра канала. Энергия подводилась от высокочастотного генератора. По аналогии внешнего вида этого разряда и пламени свечи разряд получил название факельного^[3].

Факельный разряд относится к коронному разряду в газах. Возникает в присутствии высокочастотного электрического поля (порядка ${\displaystyle \nu \thicksim 10\,\,{\text{МГц}}}$ и выше) и, обычно, возле электродов с участками большой крутизны. При понижении давления в газе факельный разряд теряет форму и превращается в равномерно светящуюся корону. В естественных условиях наблюдается вблизи тонких проволок, острия, электропроводящих шипов, и т. д.

Факельный разряд является одноэлектронным ${\displaystyle E}$-разрядом, горящим из-за ёмкостной связи факел — земля^[4]. Плазма такого разряда существенно неоднородна и неравновесна, электронная температура изменяется в пределах ${\displaystyle 5000\div 35000\,\,{\text{К}}}$ и выше, газовая температура от ${\displaystyle 1500}$ до ${\displaystyle 5000\,...\,9000\,\,{\text{К}}}$. Степень ионизации плазмы изменяется в зависимости от электронной плотности ${\displaystyle \rho _{\text{эл}}\thicksim 10^{15}\,...\,10^{22}}$ в диапазоне ${\displaystyle 10^{-8}\,...\,10^{-1}}$.

Структура факельного разряда показана на рисунке 2. Здесь 1 — светящаяся диффузная оболочка разряда, 2 — высокотемпературный канал, 3 — электрод. Температура канала выше, чем оболочки, что подчёркнуто цветом (канал красный, граница оболочки — оранжевая).