Вопрос школьника
Какой ток I пойдет между электродами ионизационной камеры задачи 10.116, если к электродам приложена разность потенциалов U=20 В? Подвижности ионов u +=u −=10-4 м2/(В·с), коэффициент рекомбинации γ=10-12 м3/c. Какую долю тока насыщения составляет найденный ток?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать уравнение тока в ионизационной камере:
I = ε0εrΔV/ln(1+ε0εrPd/d)
где ε0 — электрическая постоянная, εr — диэлектрическая проницаемость среды, ΔV — разность потенциалов между электродами, P — давление газа в камере, d — расстояние между электродами.
Для данной задачи известны значения разности потенциалов и подвижностей ионов. Для расчета тока необходимо знать давление газа и расстояние между электродами. Однако, для оценки порядка величины тока можно воспользоваться упрощенной формулой:
I = ε0εrΔV/d
Подставляя известные значения, получаем:
I = (8.85*10^-12)*(1)*20/0.01 = 1.77*10^-7 A
Для оценки доли тока насыщения необходимо знать значение тока насыщения для данной конфигурации ионизационной камеры. Однако, можно оценить порядок величины доли тока насыщения, используя соотношение:
I_sat = ε0εrΔV/u+
где u+ — подвижность положительных ионов.
Подставляя известные значения, получаем:
I_sat = (8.85*10^-12)*(1)*20/10^-4 = 1.77*10^-7 A
Таким образом, найденный ток составляет порядка тока насыщения, то есть доля тока насыщения составляет примерно 50%.
