Критическая точка для перехода электронной лавины в стример

Аннотация

С использованием экспериментальных данных зависимости коэффициента ионизации электронным ударом $\alpha/N$, как функции E/N в газе CF₄, проведено сравнение значений постоянного резко-неоднородного электрического поля в точках, расположенных вдоль силовых линий и полями зарядов, развивающихся в них электронных лавин. Показано, что распределения нарастающего электрического поля зарядов лавины, всегда имеют только одну точку пересечения с распределением постоянного поля. Это указывает, что в электронной лавине образовался диполь с зарядами N_e $\approx$ N_i , расположенными на расстоянии порядка $\alpha$^-1 друг от друга. Противоположное направление электрических полей, создаваемых источником питания и зарядами лавины, нейтрализует поле внутри диполя до нулевого значения.

Возникновение такой точки (области) в процессе развития электронной лавины, коренным образом меняет характер дальнейшего развития газового разряда. По сути, это финальная точка в развитии исходной электронной лавины. С этого места, из-за прекращения дрейфового тока (разрыв цепи тока лавины), она трансформируется в плазменное состояние, а ионизация электронами осуществляется за счёт энергии, накопленной в межэлектродной ёмкости разрядного промежутка. Другими словами, лавина продолжает своё развитие только благодаря внутренним ресурсам и приобретает, в результате, новую пространственную структуру в виде двойного зарядового слоя. В конечном итоге, зарядовая система превращается в самоорганизующуюся и эволюционирующуюся систему, которая, проходя последовательный ряд преобразований, становится базовой основой для формирования стримера.

Динамика последовательного перехода зарядовой системы в новые устойчивые структурные образования отражается экспериментальными данными.