Kirjoittaja Ville » 27.07.2019 08:16
Periaatteessa negatiivisia HV pulsseja voi tuottaa kääntämällä muuntajan ensiökelan kytkennät, mutta sen tekemiseen muuntaja pitäisi irrottaa piirilevystä, joka on tehty kestämään vain normaalikäyttöä. Piirilevyn pienessä koossa olevia kytkentöjä muunnellessa sen johdinpinta irtoaa helposti.
Kaasut ionisoituvat jännitteestä, joka voi olla positiivinen tai negatiivinen. Plasmoittumisen kannalta oleellista näyttää olevan sähkökentän muutos eli potentiaaliero jollain tietyllä matkalla, esimerkiksi 5 kV pitäisi riittää ilman ionisoimiseen normaali ilmanpaineessa, kun 1 cm etäisyydellä toisella elektrodilla on – 5 kV jännite. Myös elektrodin muodolla on merkitystä sähkökentän gradientille. Terävän elektrodin kärjessä sähkökenttä muuttuu nopeasti ja se myötävaikuttaa kaasujen ionisoitumiseen.
Kaasujen ionisoituessa eli plasmoittuessa saa väliaineen, jossa on vapaita elektroneja ja positiivisia ioneja. Mukaan tulee myös fotoneita, fononeita ja kaasuissa tapahtuvia reaktioita. Plasma emittoi sähkömagneettista säteilyä näkyvän valon lisäksi muillakin sille ominaisilla taajuuksilla.
muoks.
IOP Publishing (2011) Nonlinearity mukaan korkeilla yli 40 kV jännitteillä ja nopeilla alle 0.2 μs nousuajoilla, positiiviset ja negatiiviset purkaukset tulevat samankaltaisiksi. Kuitenkin sitä pienemmillä jännitteillä ja hitaammilla nousuajoilla, yleisen kokeellisen havainnon mukaan kipinä purkautuu esiin positiiviselta elektrodilta ja purkaukset ovat erilaisia.
Positiivinen purkaus etenee nopeammin, koska se on kohdistuneempi ja sen kärjen sähkökenttä on korostuneempi. Se tuottaa laajalle levittäytyvän ja haarautuvan kuvion. Positiiviselta elektrodilta liipaistun purkauksen voi nähdä puun haaroja ja saniaisia muistuttavissa Lichtenberg kuvioissa. Positiivinen purkaus etenee fotoionisaatiolla, joka voi olla peräisin taustan radioaktiivisuudesta ja aikaisempien purkausten tukemasta ionisaatiosta. Ukkospilven positiiviset esisalamat etenevät ylöspäin porrastetuin askelin ja haarautuvat moneen suuntaan.
Negatiivinen purkaus etenee hitaammin, koska elektronit liukuvat ulospäin, jolloin negatiivinen purkaus levenee ja tuottaa pyöreitä kuvioita. Korkeajännitteen tuottama fotoionisaatio kiihdyttää elektroneja. Ukkospilven negatiiviset esisalamat etenevät alaspäin 20 – 50 μs välein toistuvin elektronivyöryin 45 – 50 metriä pitkissä ionikanavissa, jotka tekeytyvät satoja millisekunteja. Niiden eteneminen on nykivää, ne haarautuvat moneen suuntaan ja ne yleensä kiihdyttävät maata lähestyessään.
muoks.
Neon-ksenon Penning-seos ionisoituu luultavasti metavakaiden neonatomien törmätessä ksenonatomeihin, jolloin osa neonatomien kineettisestä energiasta siirtyy ksenonatomeille, jonka ansiosta ne ionisoituvat tavallista pienemmällä jännitteellä. Kun muuntajan antama jännite nousee, jossain vaiheessa metavakaiden neonatomien törmäysenergia riittää irrottamaan ksenonatomeilta toiset elektronit niiden toista ionisaatioenergiaa pienemmällä jännitteellä. Samalla plasman vapaiden ksenonionien ja elektronien törmäykset voivat siirtää kineettistä energiaa neonatomeille, jolloin nekin voivat ionisoitua tavallista pienemmällä jännitteellä.