Рис. 88. Возможные распределения потенциала в межэлектродном промежутке в момент, соответствующий смене полярности электродов: а — перекомпенсированный режим; б — перекомпен сированный по отношению к электроду А, недо-компенсированный по отношению к электроду О; з — недокомпенсированный по отношению к электроду А, перекомпенсированный по отношению к электроду О; г — недокомпенсированный по отношению к обоим электродам.

газовой фазы и паров в межэлектродном промежутке; 3) эмиссионные свойства электрода и сварочной ванны; 4) напряженность электрического поля, приложенного к межэлектродному промежутку.

Рассмотрим межэлектродный промежуток в переходный момент, когда внешнее электрическое поле, приложенное к промежутку от источника питания, равно нулю. При этом температура торца электрода и ванны составляет 2100— 2500 К (см. параграф 2 третьей главы).

Помимо этих данных, необходимы сведения о составе атмосферы межэлектродного промежутка. Наибольшее значение здесь имеет содержание в ней щелочных и электроотрицательных элементов и форма, в которой эти элементы находятся в атмосфере промежутка. Сведения об их концентрациях и пространственных распределениях концентраций отсутствуют. Поэтому рассмотрим вначале случай, когда в покрытие электрода не входят электроотрицательные элементы и их соединения, а атомы калия равномерно распределяются в промежутке.

За основу в данном рассмотрении примем положения, разработанные в теории термоэмиссионного преобразования энергии [2021, где также анализируются процессы, происходящие в низкотемпературной плазме, заключенной в пространстве между двумя нагретыми электродами.

В переходный момент на границах с плазмой, определяемой процессами релаксации, а также эмиссией, поверхност-

ной и термической ионизацией, существуют переходные, так называемые ленг-мюровские, слои. Электрические заряды, выталкиваемые из плазмы на ее границы, создают заряженные слои около электродов (электрода и ванны). При этом на границах с различными электродами результирующие знаки зарядов могут оказаться в зависимости от того, эмиттирующий электрод или нет, и если да, то какова его эмиссионная способность. На знак и значение этого заряда также влияют температура и состав газа в межэлектродном промежутке.

В зависимости от этих условий можно выделить три режима. Режим, при котором плазма находится под более низким потенциалом, чем электрод, называется недокомпенсированный. В этом случае в ленгмюровском слое возникает барьер для электронов, выходящих из электрода. Если же плазма находится под положительным потенциалом по отношению к электроду, то режим называется перекомпенсированным, при этом эмитированные электродом электроны свободно проникают в плазму. Наконец, режим, при котором потенциалы плазмы и электрода равны между собой, называется скомпенсированным. Из этого следуют возможные распределения потенциалов в системе электрод — плазма — электрод, приведенные на рис. 88. Особенно важное значение имеет знак потенциала плазмы у электрода, на котором формируется катод. Так как в дуговом разряде потенциал плазмы должен быть