me can is motown send

7/21/2019 Me Can is Motown Send

1/22


2/22

O la intro'"ccin 'e la ec"acin /.001 2

El Mecanis#o 'e To4nsen'

Co#o la tensin entre los electro'os en "n $as con*e5"e6os o insi$ni7cantes a"#entos 'e aco*la#ientos'e electrones8 la corriente en el 9no'o incre#enta 'eac"er'o con /. 01:

;


3/22

a2 "na transicin s=!ita'es'e la corriente a "na 'escar$a a"tososteni!le.

En este *"nto la corriente se %"el%e in'eter#ina'a 2 el

'eno#ina'or en la ec"acin anterior se 'es%ance *ore?e#*lo:

Si el aco*la#iento electrnico es to#a'o en c"enta8seccin /.-@1 esta ec"acin se %"el%e:

O a*roBi#a'a#ente:

/. 1


4/22

Entonces:

0

2

Don'e re*resenta

el coe7ciente e ecti%o 'e ioni&acin.La corriente 'e electrones en el 9no'o es i$"al a lacorriente en el circ"ito eBterno.

Terica#ente el %alor 'e la corriente se %"el%ein7nita#ente lar$o8 *ero en la *r9ctica esta es li#ita'a*or la circ"iteria esterna8 2 en "n *e5"e6o $ra'o8 *or lacai'a 'e tensin 'entro 'el arco.

La ec"acin /. 1 'e7ne las con'iciones *ara el inicio'e la 'escar$a 2 es lla#a'o (El Criterio 'e To4nsen'+*ara la or#acin 'e c>is*a o (Criterio 'e R"*t"ra 'e

To4nsen'+.


5/22

/

C"an'o 8 el n=#ero 'e *ares 'e iones *ro'"ci'os en el$a* *or el *aso 'e "na a%alanc>a 'e electrones ess"7ciente#ente $ran'e *ara 5"e los iones *ositi%os$ran'es8 5"e !o#!ar'ean el c9to'o8 son ca*aces 'eli!erar "n electrn sec"n'ario 2 *or esto ca"san "nare*eticin 'el *roceso 'e a%alanc>a.

El electrn sec"n'ario ta#!i n *"e'e *ro%enir 'e "n*roceso 'e otoe#isin. En c"al5"ier caso la a%alanc>aten'r9 "n s"cesor

,ara la ioni&acin *ro'"ci'a *or a%alanc>as s"cesi%ases ac"#"lati%a. La c>is*a 'e 'escar$a crece #9sra*i'a#ente si eBce'e la "ni'a'.

,ara la corriente es no a"tososteni'a8 *or e?e#*lore#o%ien'o la "ente8 la *ro'"ccin 'e la corriente*ri#aria 'e?a 'e F"ir.


6/22

Una eB*resin alternati%a *ara el criterio 'e r"*t"ra 'e To4nsen' es o!teni'a reescri!ien'o la eB*resin /. 1 enla or#a:

El la'o 'erec>o 'e esta ec"acin8 8 a #en"'o *"e'e sertrata'o co#o "na constante8 'e!i'o a los eno#enos

si$"ientes:

El *roceso 'e e#isin 'e electrones caracteri&a'o *ores $ran'e#ente a ecta'o *or la s"*er7cie 'el c9to'o8asH co#o *or la *resin 'el $as

A"n5"e es 'e "n %alor #"2 *e5"e6o 2 *or lo tanto es"n n=#ero !astante alto. ,or lo tanto8 no ca#!ia'e#asia'o 2 es *ara "na 'escar$a To4nsen' 'el or'en'e -@.


7/22

Co#o es a #en"'o #"2 "erte#ente 'e*en'iente 'ela *resin 'el $as o la intensi'a' 'e ca#*o 8 el %aloreBacto 'e es 'e #enor i#*ortancia 2 *"e'e sertrata'o co#o "na constante *ara #"c>as con'iciones'e 2 .


8/22

El Strea#er o #ecanis#o 'e (Janal+

El creci#iento 'e los *orta'ores 'e car$a en "na a%alanc>aen "n ca#*or "ni or#e es 'escrito *or el eB*onente . Esto

es %9li'o sie#*re 2 c"an'o el ca#*o el ctrico 'e las car$asen el es*acio 'e los electrones 2 los iones se *"e'e'es*reciar en co#*aracin con la 'el ca#*o eBterior . C"an'o la concentracin 'e car$as "e #a2or 5"e

*ero #enor 5"e el creci#iento 'e "na a%alanc>a se

'e!ilit.

C"an'o la concentracin 'e iones eBce'i la corriente'e a%alanc>a "e se$"i'a *or "n "erte a"#ento en lacorriente se$"i'o *or "na r"*t"ra 'el $a*.


9/22

K

A#!os el !a?o creci#iento eB*onencial en la concentracin#9s !a?a 2 el r9*i'o a"#ento en la *resencia 'e "na altaconcentracin >an si'o atri!"i'os a la #o'i7cacin 'elca#*o "ni or#e ori$inal *or la car$a es*acial.


10/22


11/22

--

El #ecanis#o 'e c>is*a 'e To4nsen' 'isc"ti'oanterior#ente8 crece co#o res"lta'o 'e la ioni&acin *ori#*acto 'e electrones en el $as 2 'e e#isin 'e electrones enel c9to'o *or el i#*acto 'e iones *ositi%os. De ac"er'o a estateoria8 el retraso 'e tie#*o or#ati%o 'e la c>is*a 'e!e ser8i$"al al tie#*o 'e tr9nsito 'e los electrones . En aire a*resiones alre'e'or 'e la at#os rica 2 arri!a 'eeB*eri#ental#ente se >an 'eter#ina'o retrasos 'e tie#*o#"c>o #9s *e5"e6os 5"e .

A *artir 'e #e'iciones 'el creci#iento 'e corriente 'e*rer"*t"ra 2 la resistencia #ini#a 'e r"*t"ra se >aencontra'o 5"e la trans or#acin 'e a%alanc>a astrea#er $eneral#ente oc"rre c"an'o la car$a 'entro 'ela ca!e&a 'e la a%alanc>a alcan&a "n %alor crHtico 'e o'on'e es la lon$it"' 'e la tra2ectoria 'e la a%alanc>a en'ireccin 'e l ca#*o c"an'o este alcan&a el ta#a6ocrHtico. Si c es #9s lar$o 5"e la lon$it"' 'el $a*entonces8 la iniciacin 'e strea#ers es *oco *ro!a!le.


12/22

-;

TH*icas oto$ra7as 'e la ca#ara 'e nie!la 'e la a%alanc>a'e electrones 2 'esarrollo 'e strea#er se #"estran en lasi$"ras a1 a '1.

En a1 la 'escar$a >a si'o 'eteni'a antes 'e alcan&ar elta#a6o crHtico 8 'an'o a la a%alanc>a la or#a cl9sica'e &ana>oria.En !1 la a%alanc>a >a creci'o #9s alla 'el ta#a6o crHtico8s" ca!e&a se >a a!ierto in'ican'o ioni&acin alre'e'or 'e laca!e&a 'e a%alanc>a ori$inal 2 co#ien&a "n strea#er'iri$i'o al c9to'o.Esto contin"a c8'1 >asta 5"e "n canal 'e *las#a

conecta al c9to'o 2 al 9no'o.


13/22

-

Los res"lta'os 'e la ca#ara 'e nie!la anteriores lle%aron aRaet>er a *ost"lar el 'esarrollo 'e 'os ti*os 'e Strea#ers:

El (Strea#er 'iri$i'o al no'o+ .) P"e 'escri!e elcreci#iento a*arente 'e ioni&acin 2 'e la ca!e&a 'e laa%alanc>a.

El (Strea#er 'iri$i'o al C9to'o+.) P"e 'escri!e el

creci#iento 'e la 'escar$a a'icional 'e la cola 'e laa%alanc>a.


14/22


15/22

-/

Los cortos restrasos 'e tie#*o o!ser%a'os ?"nto con laso!ser%aciones 'el 'esarrollo 'e 'escar$a >an lle%a'o aRaet>er e in'e*en'iente#ente a MeeQ 2 MeeQ 2 Loe! a ela%ance 'el #ecanis#o *ara la or#acin 'e c>is*a(Strea#er+ o (Janal+.

En los #o'elos 'esarrolla'os *or Raet>er 2 MeeQ se >a *ro*"esto5"e c"an'o la a%alanc>a en el $a* alcan&a "n cierto ta#a6ocrHtico el ca#*o 'e la car$a es*acial8 co#!ina'o 2 el ca#*oa*lica'o eBterna#ente con'"cen a la intensa ioni&acin 2eBcitacin 'e las *artHc"las 'e $as en el rente 'e la ca!e&a 'e laa%alanc>a.


16/22

-

Da'o 5"e los otones %ia?an con la %eloci'a' 'e la l"&8 el*roceso con'"ce a "n r9*i'o 'esarrollo 'el canal 'econ'"ccin a tra% s 'el Ga*.

So!re la !ase 'e s"s o!ser%aciones eB*eri#entales 2 al$"nassi#*le s"*osiciones Raet>er8 'esarrollo "na eB*resin e#*Hrica*ara el criterio 'e c>is*a Strea#er 'e la or#a:

Don'e es el es*acio 'e car$a 'e intensi'a' 'e ca#*o'iri$i'o ra'ial#ente a la ca!e&a 'e la a%alanc>a8 #ientras5"e es la intensi'a' 'e ca#*o a*lica'o eBterna#ente.


17/22

-

La intensi'a' 'e ca#*o res"ltante en el rente 'e laa%alanc>a es entonces #ientras 5"e en la re$in 'e iones*ositi%os ?"sto 'etr9s 'e la ca!e&a el ca#*o se re'"ce a"n %alor

La con'icin *ara la transicin 'e a%alanc>a a Strea#eras"#e 5"e el es*acio 'e car$a 'e ca#*o se a*roBi#a alca#*o eBterno a*lica'o 8 *or lo tanto el criterio 'e r"*t"ra

se con%ierte en:

El %alor # Hni#o 'e r"*t"ra *ara "n ca#*o "ni or#e en "n$a* *or el #ecanis#o 'e Strea#er es o!teni'o as"#ien'o

5"e la transicin 'e a%alanc>a a Strea#er oc"rre c"an'o laa%alanc>a aca!a 'e cr"&ar el $a* '1. Entonces la eB*resine#*Hrica 'e Raet>er *ara esta con'icin to#a la or#a:


18/22

-

,or lo tanto8 el ro#*i#iento *or el #ecanis#o Strea#er se*ro'"ce solo c"an'o la lon$it"' crHtica . La con'icin 'a el#Hni#o %alor 'e *ara *ro'"cir el ro#*i#iento *orStrea#er.

MeeQ >a 'e#ostra'o 5"e el ca#*o ra'ial *ro'"ci'o *oriones *ositi%os in#e'iata#ente 'etras 'e la ca!e&a 'e laa%alanc>a *"e'e ser calc"la'o 'e la eB*resin:

Don'e B es la 'istancia c#1 5"e la a%alanc>a >a *ro$resa'o8 *es la *resin 'el $as en torr s 2 es el coe7ciente 'e ioni&acin*or electrones 'e To4nsen' corres*on'iente al ca#*o a*lica'o E.

S"stit"2en'o 'entro 'e la ec"acin anterior 2 2 reaco#o'an'otene#os:


19/22

-K

Esta ec"acin se res"el%e *or ensa2o 2 error "san'o larelacin 'eter#ina'a eB*eri#ental#ente entre 2 . alores'e corres*on'ientes a a "na *resin 'a'a son ele$i'os>asta 5"e la ec"acin se c"#*le.

La ta!la si$"iente co#*ara los c9lc"los 'e MeeQ 2 los %alores#e'i'os *ara el aire 'e ac"er'o a la ec"acin anterior.


20/22

;@

El criterio 'e To4nsen' *ara la or#acin 'e c>is*a sesatis ace c"an'o el *ro'"cto alcan&a "n %alor 'e )-@1.

El criterio 'e Strea#er *ara la or#acin 'e c>is*a8 sine#!ar$o8 re5"iere "n %alor 'e - );@8 con .

,or lo tanto !a?o ciertas con'iciones eB*eri#entales >a!r9"na transicin 'es'e To4nsen' al #ecanis#o 'eStrea#er.

Esta transicin se *ro'"ce *or a"#ento 'e la *resin 2 lalon$it"' 'el $a* 2 en la *r9ctica esto se *ro'"ce en lare$in .


21/22

;-

El #ecanis#o 'e Strea#er 5"e 'e*en'e 'e otoioni&acinen el $as re5"iere "n tie#*o or#ati%o #"c>o #9s corto5"e el #ecanis#o 'e To4nsen' en el c"9l el #ecanis#osec"n'ario es 'e*en'iente 'el c9to'o 2 se %e a ecta'o *orel tie#*o 'e tr9nsito 'e los iones *ositi%os.La 7$"ra #ostra'a co#*ara el retraso 'e tie#*o or#ati%o ennitr$eno a * /@@ torr 2 ' ; c# con los %alores #e'i'os8tra&a'o co#o "na "ncin 'el *orcenta?e 'e so!retensin .


22/22

;;

En so!retensiones !a?as el retraso 'e tie#*oor#ati%o si$"e el #ecanis#o 'e To4nsen' >asta "n%alor crHtico en el 5"e la a#*li7cacin 'e electronesalcan&a 'entro 'e la a%alanc>a "n %alor 'e . La c"r%a

>a si'o calc"la'a 'es'e el #o#ento ta1 re5"eri'o*ara alcan&ar el ta#a6o crHtico a %ariasso!retensiones:

Don'e es la %eloci'a' 'e arrastre 'el electrn. Lac"r%a T es o!teni'a 'el #ecanis#o 'e To4nsen'. Nose o!ser%a 'iscontin"i'a' 2 la c"r%a 'a "n la*so 'etie#*o 'e#asia'o lar$o *ara los so!re%olta?es #9s

altos.

me can is motown send

Documents