Townsendi lahendus

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Townsendi lahendus (ka pimelahendus, vaiklahendus) on gaasi ionisatsiooni protsess, kus väike hulk vabu elektrone, mida kiirendatakse välise tugeva elektrivälja poolt, põhjustab gaasikeskkonnas elektrivoolu laengukandjate laviinitaolise paljunemise läbi. Lahenduse teke sõltub elektronide kontsentratsioonist ja välise elektrivälja tugevusest; kui vabu elektrone jääb vähemaks või elektriväli nõrgeneb, siis lahendus katkeb. Protsessile on iseloomulik väga väike voolutugevus: tavalises gaasiga täidetud torus jääb lahenduse vool vahemikku 10−18 A kuni 10−5 A, kusjuures lahendusele rakendatav pinge jääb peaaegu konstantseks. Voolutugevuse edasisel suurendamisel jõuame huumlahenduse ja kaarlahenduse piirkondadesse, mille puhul gaasi ioniseerimine toimub samuti laviinpaljunemise teel.

Townsendi lahendus on nimetatud J. S. Townsendii järgi ja seda teatakse ka "Townsendi laviini" nime all. Briti füüsik John Townsend avaldas vastava teooria 1910. aastal (The Theory of Ionisation of Gases by Collision).

Rakendusi[muuda | muuda lähteteksti]

  • Townsendi lahendust kasutatakse Geigeri loenduris ioniseeriva kiirguse detekteerimisel. Geigeri loenduri mõõtetorus kasutatakse Townsendi lahendust suure energiaga radioaktiivse kiirguse detekteerimisel. Gaasikeskkonda jõudnud kiirgus ioniseerib selles mõne aatomi või molekuli ja kui väline elektriväli on piisavalt tugev tekib gaasis laviinläbilöök. Kiiresti liikuvad elektronid tekitavad põrgetel uusi vabu elektrone, mis kõik kiirenevad elektriväljas ja põhjustavad laengukandjate hulga kiire kasvu. Gaasikeskonda läbinud ja anoodile jõudnud osakeste tekitatud elektrivoolu on võimalik võimendada ja mõõta.
  • Laviinpaljunemise tõttu Townsendi lahenduses kasutatakse seda efekti vaakumfotoandurites, et võimendada fotoefekti tekitatud voolu.
  • Townsendi lahenduse tekkimispinge gaasis on oluline, kuna see määrab ära gaaslahenduse süttimise pinge igapäevastes rakendustes näiteks huumlambi korral või plasmateleri ekraanis.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]