преобладающим. При нагреве смеси СаР2 + 510., масс-спектр отрицательных ионов состоял из 5|Рз\ 51р2~, 51Р—, Сг?~, р-. И- (рис. 37, б). До Т » да 1600 К в масс-спектре преобладали

ионы 51РГ и 51РГ. Отношение их токов при температуре, например, 1500 К составило /5.р_ : /б!^" = 1,4.

Стечением времени и по мере повышения температуры плотности токов ионов уменьшались вследствие испарения исследуемой смеси. Остаточная эмиссия отрицательных ионов, по-видимому, обусловлена сохранившимися высокотемпературными окислами, а также поверхностной ионизацией остаточных газов на нагретой подложке.

Один из таких масс-спектров, полученный при Т = 1870 К, показан на рис. 38. Обращают на себя внимание относительно большие пики, соответствующие ионам Н-, НР", БЮ и 51Р-

Количественные оценки общей плотности тока отрицательных ионов при 1750 К дали величину порядка 10—1 А/м2 для шлака, (1.5) • 102 А/м2 для СаР2 и (1.10) • 103 А/м2 для смесей СаР2 + ТЮ2 и СаР2 + 5Ю2.

Практически полное отсутствие отрицательных ионов СаР- при нагреве фтористого кальция свидетельствует о том, что соответствующие им молекулы СаР характеризуются малым сродством к электрону.

В исследованном диапазоне температур степень диссоциации молекул СаР2 на поверхности подложки незначительна и фтористый кальций испаряется преимущественно в виде молекул СаР2 [229]. Ионы Р~ могут образовываться по таким механизмам: СаР2 -- СаР + Р; Р + е - -V Р-, СаР2 + е -V СаР + Р-.

Интенсивное образование отрицательных ионов хлора, наблюдавшееся при нагреве шлаков и фтористого кальция, свидетельствует о том, что даже небольшие примеси хлора в сварочных материалах могут быть эффективным источником отрицательных ионов.

В полученных масс-спектрах отсутствовали молекулярные ионы и С\7, что указывает на неправомерность предложенного в работе [191[ механизма

1_ ,отн.ед.

0 1 ~/5 20~ 26 45 60

Рис. 38. Остаточный масс-спектр отрицательных ионов после испарения основной части массы образца (Г= 1870 К).

влияния галогенов на дуговой разряд при сварке титана под флюсом.

Важную роль в образовании отрицательных ионов в атмосфере дугового разряда, как видно из полученных результатов, играют химические реакции, которые протекают между компонентами сварочных материалов и приводят к образованию молекул, имеющих большое сродство к электрону.

Введение в состав фторсодержащих сварочных материалов таких соединений, как 5Ю2 и ТЮ2, вступающих в реакции с фторидами [1411, значительно увеличивает выход отрицательных ионов, причем в основном они являются молекулярными.

Большие количества отрицательных ионов НР- и Н_, регистрировавшиеся в ходе экспериментов при высоких температурах, позволяют сделать предположение об эффективности механизма поверхностной ионизации НР и Н, что находится в согласии с результатами работы [431.

Полученные данные позволяют оценить влияние отрицательных ионов на напряженность электрического поля в приэлектродных областях дугового разряда. Поскольку в настоящее время отсутствует теория дугового разряда, которая описывает совокупность явлений в столбе дуги и приэлектродных областях, для оценки величины напряженности ПОЛЯ