Click here to load reader

Efectul Corona

  • View
    814

  • Download
    10

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Efectul Corona

Text of Efectul Corona

Efectul Corona const ntr-o descrcare electric n mediu, de pe suprafaa unui obiect puternic ncrcat electrostatic de la o surs de nalt tensiune.

Corona este o descrcare luminoas, care poate fi nsoit de efecte sonore. Descrcrile Corona pot fi pozitive sau negative. Acest lucru este determinat de polaritatea tensiunii electrodului curbat.

Aplicaii

Descrcarea Corona are un numr de aplicaii industriale i comerciale:1. Producerea ozonului 2. Inlturarea impuritilor din aer n instalaiile de aer condiionat. 3. Indeprtarea substanelor organice volatile nedorite, cum ar fi pesticidele, solvenii, agenii chimici din atmosfer. 4. Fotocopierea 5. Ionizarea aerului 6. Fotografia Kirlian 7. Levitaia electrostatic

Mecanismul descrcrii CoronaDescrcarea Corona pozitiv i negativ prezint un mecanism de producere comun. 1. Un atom neutru aflat ntr-un cmp electric puternic (cu gradient de 3. Ca rezultat al energizrii electronilor (care au o sarcin potenial mare, lng electrodul de specific mai mare, deci sunt curbur mare) este ionizat prin accelerai mai puternic) i aciune extern, de exemplu prin ciocnirii lor cu atomii neutri se interacie electromagnetic, formnd creaz alte perechi ion pozitiv un ion pozitiv i un electron. electron (avalan). 2. Cmpul intens n care se afl aceste particule, le separ, le accelereaz, 4. In procesele corona pozitive i negative, energia este furnizndu-le energie cinetic. transferat proceselor de disociere electronic iniiatoare de avalane. 5. O specie ionic creat n aceast serie de avalane (care difer la corona pozitiv i negativ) este atras de electrodul plat, nchiznd circuitul i ducnd la apariia curentului electric.

Att corona pozitiv ct i cea negativ se bazeaz pe procesele de avalan electronic. Corona ncepe cu un proces iniial de ionizare a unei molecule de aer, probabil ca rezultat al unei fotoexcitri. Aceast ionizare creaz un ion pozitiv i un electron liber. Dac evenimentul se produce ntr-un spaiu cu un gradient mare de potenial (cmp electric intens), ionul pozitiv va fi puternic atras sau respins de ctre electrodul curbat (n funcie de tipul de corona), n timp ce electronul va fi atras n direcie opus. Acest lucru previne recombinarea.

Avalanele de electroni

Mecanismul dominant pentru crearea de electroni secundari, depinde de polaritatea efectului corona. In fiecare caz, energia emis de fotonii din procesul iniial este utilizat pentru a ioniza o molecul care s creeze alt electron accelerabil. Ceea ce difer este originea acestui electron.

Efectul corona negativ

Efectul corona pozitiv

PLASMAPlasma este un ansamblu de particule pozitive, negative, neutre i fotoni care, la scar macroscopic, este neutru din punct de vedere electric.

Plasm solid Plasm lichid

Plasm gazoas

Mijloace de obinere a gazelor ionizate (plasmelor gazoase)

ionizarea termic; descrcrile electrice n gaze (ionizri produse n special de electronii rapizi); bombardarea unor inte solide, lichide sau gazoase cu electroni sau ioni rapizi; fotoionizarea; ionizarea cu fascicule laser de mare putere

Protuberan solar Descrcare electric cu producere de plasm

Plasm stelar

Gradul de ionizare a plasmeiEste raportul dintre concentraia particulelor ionizate i concentraia total iniial de particule:

n0 N N = = 1 n0 n0

Exist urmtoarele situaii: - gaz neutru, = 0; - plasme slab ionizate, < 10-4; - plasme puternic ionizate, ~ 1; - plasme total ionizate, = 1.

1. Producerea de OzonPrin descrcare corona, n atmosfera nconjuratoare se produce ozon. Ozonul este un gaz incolor, solubil n baze i ap rece; poate fi produs prin descrcare electric n oxigen, sau prin actiunea radiaiilor UV asupra La temperaturi i presiuni oxigenului din stratosfer. obinuite ozonul este un gaz albastru. Ozonul formeaz un lichid albastru nchis la temperaturi sub -112 C, i un solid albastru nchis sub -193 C. Ozonul este un puternic agent oxidant i este instabil, descompunndu-se conform reaciei: 2O3 3O2

Ciclul ozon - oxigen

Ozonul este o substan toxic foarte coroziv i un poluant comun.

Uniti Dobson (DU)Nivelul de ozon se exprim n DU. 300 DU este o valoare standard. O unitate Dobson (1 DU) este echivalent cu un strat de ozon pur cu grosimea de 0.01 mm, deci un strat de 3 mm de ozon este echivalent cu 300 DU.

Repartiia ozonului n atmosfer Ozonul este cunoscut pentru capacitatea sa de a absorbi radiaia UV

Utilizarea ozonuluiIndustrie dezinfectarea apei nainte de mbuteliere; prevenirea contaminrii chimice a apei (cu fier, arsenic, hidrogen sulfurat, azotai, colorani); favorizarea procesului de floculaie (un proces de aglomerare a moleculelor, care favorizeaz filtrarea, n special pentru nlturarea fierului i arsenicului); curirea i albirea esturilor; a favoriza aderena cernelurilor pe materialele plastice;

Medicin se utilizeaz pentru a influena echilibrul antioxidant oxidant al organismului, deoarece organismul reacioneaz de regul la prezena sa producnd enzime antioxidante; n medicina alternativ exist terapia cu ozon, care este ns contestat de unele studii de specialitate, ozonul fiind puternic coroziv; ozonul are influen asupra colesterolului din snge, ducnd la ntrirea i ngustarea vaselor de snge; ozonul a fost studiat intensiv i s-a gsit c este carcinogen pentru unele animale i produce mutaii ale unor bacterii.

2. Inlturarea impuritilor din aer n instalaiile de aer condiionat. 3. Indeprtarea substanelor organice volatile nedorite, cum ar fi pesticidele, solvenii, agenii chimici din atmosfer.Dispozitivele generatoare de ozon pot elimina mirosurile, mucegaiurile, germenii bacterieni.

Purificator pentru main

Generatoarele de ozon se mai pot utiliza pentru tratarea apei potabile, tratarea apei industriale i menajere reziduale, tratarea apei din piscine; de asemenea au alte utilizri n industrie, piscicultur, procesarea alimentelor, etc.

4. Fotocopierea- copierea utiliznd aciunea luminii asupra unei suprafee izolatoare ncrcat electric, n care imaginea latent este obinut cu ajutorul unui praf de rin.

Xerografie = scriere uscat (lb. greac).

Inventatorul fotocopierii, Chester Carlson , 1938

Procesul de baz al copierii are 6 etape:

1. Incrcarea Corona iniial In timpul ncrcrii iniiale, prin descrcare corona, suprafaa tamburului capt un potenial negativ uniform. Sarcinile pozitive se acumuleaz la baza tamburului, pentru a compensa sarcina negativ a suprafeei.

Lumina ce cade pe zonele nnegrite ale originalului este absorbit iar cnd cade pe o poriune alb este reflectat napoi pe suprafaa tamburului. Cnd lumina ajunge pe tamburul fotosensibil, rezistena suprafeei acestuia scade, suprafaa devine conductoare, ceea ce permite sarcinilor pozitive i negative din acea regiune luminat s se anihileze. In zona n care lumina nu ajunge la tambur sarcinile negative rmn la suprafa. In acest moment al procesului pe suprafaa tamburului s-a realizat o imagine electrostatic a documentului ce trebuie copiat.

2. Expunerea imaginii

3. Developarea Pe msur ce tamburul se rotete, imaginea electrostatic trece prin developator care conine particule de toner ncrcate pozitiv. Acolo unde exist sarcin negativ pe suprafaa tamburului se vor depune particulele pozitive de toner, ceea ce duce n final la formarea unei imagini vizibile pe suprafaa tamburului. 4. Transferul Etapa de transfer este realizat de o alt unitate corona. Prin efect corona partea din spate a unei coli de hrtie este puternic ncrcat negativ, ceea ce face ca tonerul ncrcat pozitiv s fie atras spre hrtie. In acest moment imaginea este pe hrtie i este meninut prin atracie electrostatic.

5. Fixarea Etapa de fixare este de obicei realizat prin trecerea colii de hrtie printre dou role nclzite care topesc tonerul i l preseaz printre fibrele hrtiei. Imaginea de pe hrtie devine acum permanent.

6. Curarea Curarea tamburului se face cu ajutorul unei lame mylar care trece peste suprafaa tamburului. In timpul rotaiei acestuia tonerul rmas este ndeprtat. Cantitatea de toner rmas n exces depinde de tipul copiatorului. Cele mai multe copiatoare realizeaz astzi un transfer de cel puin 90% al tonerului pe hrtie.

5. Fotografia KirlianFotografia Kirlian este un proces care utilizeaz tensiuni nalte n pulsuri i cascade de electroni, pentru a fotografia cmpurile de energie radiant care nconjoar obiectele. Dac un obiect aezat pe o plac fotografic este supus unui cmp electric intens (de nalt tensiune), pe plac se creaz o imagine. Aceasta red conturul obiectului sub forma unui halo colorat.

Semyon Kirlian

Explicaia acceptat de oamenii de tiin este aceea c imaginile produse sunt cele tipice cauzate de efectul corona de mare tensiune, similare cu acelea produse de alte surse de mare tensiune, cum ar fi generatorul Van de Graff (acesta produce tensiune nalt prin crearea de electricitate static). Intr-o camer ntunecat, acest lucru este vizibil sub forma unei lumini slabe; dar datorit tensiunii ridicate, filmul este impresionat ntrun mod puin diferit dect de obicei.

Filmul fotografic color este calibrat pentru a reproduce fidel culorile atunci cnd este expus la lumin. Descrcarea corona are cumva un efect diferit pe diferitele straturi de colorant utilizate pentru a obine acest rezultat, ceea ce duce la obinerea diverselor culori n funcie de intensitatea local a descrcrii. Cea mai faimoas utilizare a fotografiei Kirlian este o imagine a unei amprente palmare utilizat n seria TV science-fiction Dosarele X.

6. Levitaia electrostaticFenomenul const n levitarea unei probe n vid, sub aciunea forelor electrostatice. Levitatorul electrostatic poate utiliza diverse materiale ca probe, cum ar fi metale, semiconductori, izolatori. Fenomenul este util n studiul diverselor procese care trebuie sa elimine contactul mecanic direct.

Suspensia electrostatic

Search related