Elektronika va sxemotexnika

Nomustaqil gaz razryad. Agar M va N elektrodlar orasidagi gazni qizdirsak 
yoki 

, 

, 

, rentgen, ul trabinafsha nurlar bilan nurlantirsak, gaz molekulalarining 
ionlashuvi  sodir  bo‘ladi.  Ionlashuv  jarayonining  mohiyati  quyidagidan  iborat. 
Tashqi  faktorlardan  olgan  energiya  tufayli  gaz  molekulasidagi  bir  yoki  bir  necha 
elektron  molekuladan  ajralib  chiqadi.  Natijada  molekula  musbat  zaryadlangan 
ionga aylanib qoladi. Ajralib chiqqan elektronlarning bir qismi neytral molekulalar 
bilan birlashib manfiy zaryadlangan ionlarni vujudga keltiradi. Shuning uchun ham 
gazdagi  (ionlashish  jarayoniga  sababchi  bo‘lgan  tashqi  faktorni  ionizator 
(ionlashtiruvchi) deb ataladi. 
Ionlanish jarayoni bilan bir qatorda gazda rekombinatsiya jarayoni ham sodir 
bo‘ladi.  Rekombinatsiya  ionlanishga  teskari  jarayon  bo‘lib,  bunda  musbat  va 
manfiy  ionlarning  yoki  elektron  va  musbat  ionning  to‘qnashuvi  natijasida  neytral 
molekulalar hosil bo‘ladi. 
Shunday  qilib,  gazlarda  ionlanish  jarayonida  manfiy  zaryad  tashuvchilar 
(elektronlar  va  manfiy  ionlar)  hamda  musbat  zaryad  tashuvchilar  (musbat  ionlar) 
teng  miqdorda  hosil  bo‘ladi,  rekombinatsiya  jarayonida  esa  teng  miqdorda 
yuqoladi. 
1–rasm 

---

 
 
6 
6 
Ionizator ta‘sirida gazning birlik hajmida birlik vaqtda n

 dona musbat va n
–
 
dona  manfiy  zaryad  tashuvchilar  vujudga  kelayotgan  bo‘lsin.  Odatda  n


n
–
 
bo‘lganligi  uchun,  oddiygina  qilib,  n  juft  zaryad  tashuvchilar  vujudga  kelyapti, 
deylik. 
Rekombinatsiya  jarayoni  tufayli 

n

  juft  ion  kamayayotgan  bo‘lsin.  Elektr 
maydon  tufayli  musbat  zaryad  tashuvchilar  manfiy  zaryadlangan  N  elektrodga, 
manfiy  zaryad  tashuvchilar  esa  musbat  zaryadlangan  M  elektrodga  tortiladi  va 
ularda neytrallanadi. Buning natijasida 

n

 juft ionlar kamayotgan bo‘lsin. U holda 
gazning birlik hajmida birlik vaqtda kamayayotgan ionlarning umumiy soni 

n

n

n

              (1.1) 
ifoda bilan aniqlanadi. Bu ifodadagi qo‘shiluvchilarning hissalari elektr maydonga 
bog‘liq. Ikki chegaraviy holni ko‘raylik. 
1.  Elektrodlarga  berilgan  kuchlanishning  ancha  kichik  qiymatlarida,  ya‘ni 
kuchsiz  elektr  maydonlarda  ionlar  asosan  rekombinatsiya  tufayli  kamayadi 
(

n

>>

n

).  Lekin  bir  qism  ionlar  elektr  maydon  tufayli  qarama-qarshi 
zaryadlangan  elektrodlarga  etib  boradi  va  kuchsiz  elektr  tokni  vujudga  kelishiga 
sababchi  bo‘ladi.  Elektr  maydon  ta‘sirida  musbat  va  manfiy  zaryad  tashuvchilar 
mos ravishda quyidagi tezliklar bilan harakat qiladi: 
v


u

E, 
v
–

u
–
E,                 (1.2) 
bu  ifodalarda  E  –  elektr  maydon  kuchlanganligi,  u

  va  u
–
  lar  esa  mos  ravishda 
musbat  va  manfiy  zaryad  tashuvchilarning  harakatchanliklari.  Ionning 
harakatchanligi – kuchlanganligi 1 V bo‘lgan elektr maydon ta‘sirida ion  erishgan 
tezlik bilan harakterlanib, turli gazlar uchun turlicha qiymatlarga ega bo‘ladi. 
(1.2)  ifoda  bilan  aniqlanuvchi  tezliklar  bilan  tartibli  harakat  qiluvchi  ionlar 

t vaqt ichida plastinalarga quyidagi zaryadlarni yetkazadi: 
Q


qnv

S

t

qnu

ES

t, 
Q
–

qnv
–
S

t

qnu
–
ES

t,            (1.3) 
Bunda  Q

  va  Q
–
  –  mos  ravishda  manfiy  va  musbat  zaryadlangan  elektrodlarga 
ionlar  tashib  yetkazayotgan  zaryad  miqdorlari,  q  –  ionning  zaryadi,  S  – 
elektrodning yuzi. Elektr maydon tomonidan ko‘chirilgan umumiy zaryad miqdori 
Q

|Q

|

|Q
–
|

qn(u


u
–
)ES

t      (1.4) 
ifoda  bilan  aniqlanadi.  Birlik  yuz  orqali  birlik  vaqtda  ko‘chirilgan  zaryad  tok 
zichligi j ni ifodalar edi. Shuning uchun 
j

t
S
Q


qn(u


u
–
)E,           (1.5) 
bu ifodadagi q, u

, u
–
 – lar ayni tajriba sharoiti uchun doimiy  kattaliklardir.  n esa 
unchalik katta bo‘lmagan elektr maydonlar uchun o‘zgarmas hisoblanadi. Demak, 

---

 
 
7 
7 
kuchsiz elektr maydonlarda (1.5) ifodadagi qn(u


u
–
)

 ko‘paytuvchini o‘zgarmas 
kattalik deb hisoblash mumkin. U holda (1.5) ifoda gazlar orqali o‘tuvchi elektr tok 
uchun Om qonunini ifodalaydi: 
j

E                     (1.6) 
2.  Endi  M  va  N  elektrodlarga  berilgan  kuchlanish  yetarlicha  katta  bo‘lgan 
holni  ko‘raylik.  Bu  holda  elektr  maydon  ta‘sirida  ionlar  ancha  katta  tezliklarga 
erishadi.  Shuning  uchun  ionizator  ta‘sirida  vujudga  kelayotgan  ionlarning  deyarli 
hammasi rekombinatsiyalashishga ulgurmasdanoq elektrodlarga etib oladi. 
Ionizator  ta‘sirida  gazning  birlik  hajmida  birlik  vaqtda  n  juft  ion  vujudga 
keladi, deb hisoblangan edi. U holda bir-biridan l uzoqlikda joylashgan S yuzli ikki 
elektrod orasidagi hajm S

l ga teng bo‘lganligi uchun, bu ikki elektrod oralig‘ida 

t 
vaqt ichida umumiy zaryadi 
Q

qnSl

t       (1.7) 
bo‘lgan  ionlar  vujudga  keladi.  Bu  ionlarning  hammasi  tok  tashishda 
qatnashayotganligi  uchun  gaz  orqali  o‘tayotgan  elektr  tokning  qiymati  to’yinish 
toki deyiladi va bu tuyinish tokining zichligi uchun quyidagi ifoda o‘rinlidir: 
j
tuy

t
S
Q


qnl      (1.8) 
2–rasm  da  nomustaqil  gaz  razryadda  elektr  maydon  kuchlanganligi 
qiymatiga  bog‘liq  ravishda  tok  zichligining  o‘zgarishini  tasvirlovchi  grafik 
chizilgan.  Grafikning  Oa  qismi  kuchsiz  elektr  maydonga  mos  keladi.  Bunday 
maydonlarda  zaryad  tushuvchilar  kichik  tezliklar  bilan  harakatlanib,  ko‘pincha 
elektrodlarga  etib  bormasdanoq,  rekombinatsiyalashadi.  Lekin  elektr  maydon 
kuchaygan  sari  ionlar  tezligi  ortib  ularning  rekombinatsiyalashuv  ehtimolligi 
kamayib boradi. Bu esa tokning ortishiga sabab bo‘ladi. 
Bu  sohada  j  va  E  orasidagi  bog‘lanish  Om  qonuniga 
bo‘ysunadi,  ab  qismda  esa  j  ning  E  ga  chiziqli 
bog‘liqligi buziladi. Grafikning bu qismini  oraliq soha 
yoki  o’tish  sohasi  deyiladi.  bs  qismi  to‘yinish  tokiga 
mos keladi. Maydon kuchlanganligi E
b

E

E
c
 bo‘lganda 
ionizator  ta‘sirida  vujudga  kelgan  ionlarning  hammasi 
tok tashishda qatnashadi. Lekin maydon kuchlanganligi 
E
c
  dan  ortganda  zarbdan  ionlanish  tufayli  tok  keskin 
ortib ketadi (rasmdagi cd qism).