Эволюция отрицательной короны в режиме ограничения тока разряда: переход от импульсно-периодического режима к стационарному горению

Исследована эволюция режимов горения слаботочного коронного разряда в диоде, заполненном атмосферным воздухом, с острийным катодом и плоским анодом. Теоретическое описание проведено в рамках осесимметричной многожидкостной модели плазмы, включающей кинетику 9 сортов частиц и 25 плазмохимических реакций. Детально описан разряд в промежутке длиной 10 мм, с радиусом кривизны вершины игольчатого катода 100 мкм, напряжением источника 8 кВ, балластной емкостью 100 пФ и балластным сопротивлением в цепи 1 МОм. Экспериментально и теоретически показано, что в этих условиях разряд за 180 мкс проходит четыре четко различающиеся стадии. Это (1) темная фаза запаздывания пробоя (0-20 мкс); (2) фаза частотно-импульсного режима Тричела с переменной скважностью и квазистационарной составляющей тока короны (20-80 мкс); (3) промежуточная фаза монотонно возрастающего слабого тока (80-130 мкс), завершающаяся колебательным переходом к (4) стационарной фазе (130-180 мкс), имеющей типичную структуру тлеющего разряда. Проанализированы тенденции изменения параметров коронного разряда при вариации питающего напряжения. Теоретические расчеты хорошо соответствуют экспериментальным данным.