К. р. может иметь место при различных давлениях газа в разрядном промежутке, но наиболее отчётливо он проявляется при давлениях не ниже атмосферного. Разряд начинается, когда напряжение U
между электродами достигает так называемого «начального потенциала» короны U0
(типичные значения — тысячи и десятки тысяч в
). Ток К. р. пропорционален разности U—U0
и подвижности образующихся в разряде ионов газа (см. Подвижность ионов и электронов
); он обычно невелик (доли ма
на 1 см
длины коронирующего электрода). При повышении U
яркость и толщина коронирующих слоев растут. Когда U
достигает потенциала «искрового перекрытия», К. р. переходит в искровой разряд
.
Если коронирует только анод, корона называется положительной. В этом случае первичные электроны высвобождаются на внешней границе коронирующего слоя в результате фотоионизации газа (см. Ионизация
) фотонами, испускаемыми внутри короны. Ускоряясь в поле анода, эти электроны ударно возбуждают атомы и ионы газа и в актах ударной ионизации порождают электронные лавины. Во внешней зоне носителями тока являются положительные ионы; образуемый ими положительный пространственный заряд ограничивает ток К. р. В отрицательной короне положительные ионы, ускоренные сильным полем вблизи коронирующего катода, выбивают из него электроны (вторичная электронная эмиссия
).
Вылетев из катода, электроны ударно ионизуют газ, порождая лавины и обеспечивая воспроизводство положительных ионов. В чистых электроположительных газах ток во внешней зоне переносится электронами, а в присутствии электроотрицательных газов, обладающих сродством к электрону
, —
отрицательными ионами, возникающими при «слипании» электронов и нейтральных молекул газа (см. Электроотрицательность
).
Эти электроны или ионы образуют во внешней зоне отрицательный пространственный заряд, ограничивающий ток К. р. В двуполярной короне коронируют оба электрода. Процессы в коронирующих слоях аналогичны описанным; во внешней зоне ток переносится встречными потоками положит, ионов и электронов (или отрицательных ионов).
При периодическом изменении полярности электродов (К. р. переменного тока) малоподвижные тяжёлые ионы во внешней зоне не успевают достичь электродов за время одного полупериода, и возникают колебания пространственного заряда. К. р. на частотах порядка 100000 гц
и выше называется короной высокочастотной
.
В К. р. электрическая энергия преобразуется главным образом в тепловую — в соударениях ионы отдают энергию своего движения нейтральным молекулам газа. Этот механизм вызывает значительные потери энергии на высоковольтных линиях передач. Полезное применение К. р. нашёл в процессах электрической сепарации
(например, в электрических фильтрах
),
электрической окраски (в частности, для нанесения порошковых покрытий), а также при регистрации ионизирующего излучения (Гейгера — Мюллера счётчиками
).
Лит.:
Капцов Н. А., Коронный разряд и его применение в электрофильтрах, М., 1947; Леб Л., Основные процессы электрических разрядов в газах, пер. с англ., М.— Л., 1950; Грановский В. Л., Электрический ток в газе. Неустановившийся ток, М., [в печати]. А. К. Мусин.
Коронограф