Исследование электрического состояния приземного слоя атмосферы

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

ний более технологичен, так как требует менее тщательного контроля в процессе производства диэлектрического покрытия.

В связи со сложностью и существенной неравновесностью процессов, лежащих в основе вольтстатического окисла, этот режиме не был до сих пор детально исследован. В настоящей работе установлено, что выход по току на начальном этапе вольтстатического роста окисла существенно меньше 100%, в отличие от гальваностатического роста, и определяется прежде всего величиной отношения электронной и ионной составляющих анодного тока. Показано, что в электролитах на основе органических растворителей рост диэлектрика определяется ионным переносом, при этом доля электронного тока составляет 1-2 %. Сделан вывод о влиянии кислотности и содержания воды в электролитах на выход по току на различных стадиях процесса, а также на величину минимального анодного тока через окисел.

Предложена математическая модель роста АОП в вольтстатическом режиме, которая находится в согласии с общепринятыми теориями Кабрера-Мотта и Девалда, в которой рост окисла в случае сильных формирующих полей определяется дрейфом ионов через диэлектрическую пленку. Построенные на основе этой модели расчетные зависимости анодного тока от времени хорошо согласуются с экспериментальными данными для роста окисла на антимониде индия.

Сделан вывод, что существенное повышение качества окисла, выращенного в вольтстатическом режиме на антимоде индия в электролитах на основе органических растворителей, обусловлено малым содержанием воды и высокой вязкостью электролита.

УДК 551.594

В.А. Фатеева

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИЗЕМНОГО

СЛОЯ АТМОСФЕРЫ

Поставлена и решена задача о моделировании электрического состояния приземного слоя атмосферы при наличии аэрозольных частиц. Исходная система уравнений состоит из двух ионизационо-рекомбинационных уравнений, записанных для положительных и отрицательных аэроионов, и уравнения Пуассона. При этом предполагается, что наличие аэрозольных частиц в атмосфере приводит к образованию тяжелых ионов, подвижность которых на несколько порядков меньше чем аэроионов. Получено, что если число ядер (более 5 109 м"1 ) намного превышает количество аэроинов, которые способны нейтрализовать тяжелые ионы, среднее время их жизни и длина свободного пробега увеличиваются. В этом случае тяжелые ионы играют основную роль в электричестве приземного слоя. Установлена зависимость распределения концентраций аэроинов и тяжелых ионов вблизи поверхности земли от значений напряженности электрического поля, которая является нелинейной. Значения электрических характеристик приземного слоя на высоте 1-2 метра могут варьировать от 30 до 40% при изменении напряженности электрического поля от 100 до 500 В/м.