Значения /„, вычисленные при разных исходных условиях, показаны на рис. 31.

Поступление положительных ионов в приэлектродную область из межэлектродного пространства в переходный момент в результате беспорядочного теплового движения определяется [56] температурой и составом атмосферы межэлектродного промежутка, потенциалом ионизации атомов, температурой и массой ионов:

Ы = -^-еп^,(1.17)

а с учетом уравнения (1.16)

/д = епаа \/гШъйп1, (1.18)

где а — степень ионизации атомов элемента, содержащегося в атмосфере промежутка; 1г — тепловая скорость ионов.

Вычисленные по формуле (1.18) зависимости /д от температуры межэлектродной атмосферы при концентрациях паров калия 1 % в одном случае и паров железа 1 и 10 % — в другом приведены на рис. 31.

Задавая параметрически температуру и состав атмосферы межэлектродного

~4шю зт шо Хк

Рис. 31. Зависимость плотности тока ионов, образующихся при поверхностной ионизации атомов железа (1) и калия (5, (Г,, а также ионов Ре+ (2, 3) и К+ (4), поступающих к электроду из межэлектродного промежутка, от температуры межэлектродного газа (Тэ = 2100 К):

/, 3—100 % Ре в атмосфере дуги; 2 — 1 % Ре." 4, 5. 6 — 1 % К: /, 6 — р =4.31 эВ (Ре); 5 — ф=3,95 эВ (ТО.

гооо4ооог, к

Рис. 32. Зависимость отношения плотностей тока ионов, поступающих в приэлектродные области из межэлектродного промежутка ^/д) и образующихся вследствие поверхностной ионизации ни железном электроде (/„) от температуры межэлектродного газа, (ср = 4,31 эВ, Тэ = = 2100 К)

промежутка, сопоставляем эффективности обоих механизмов поступления положительных ионов в приэлектродную область при данных значениях температуры электрода и работы выхода электронов:

/д//п = 2а ехр ( \т ) . (1.19)

На рис. 32 приведены зависимости логарифма отношения /д//п от температуры атмосферы, заполняющей межэлектродный промежуток, при определенных значениях работы выхода электрода (ф == = 4,31 эВ) и температуры электрода (2100 К). Для элементов с потенциалом ионизации, не превышающим потенциал ионизации калия (4,32 эВ), во всем интервале температур межэлектродной среды преобладающим механизмом образования положительных ионов является поверхностная ионизация. По мере увеличения Т роль поверхностной ионизации уменьшается и, например, для кальция (£/* = 6,11 эВ) она существенна лишь при низких температурах межэлектродного газа, близких к темпера-