Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занятых исследованиями жидких диэлектриков. Книга может быть полезна также студентам старших курсов и аспирантам электрофизических и электроизоляционных специальностей.
ОТ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Вопросы ионизации, проводимости и пробоя жидких диэлектриков имеют весьма важное значение для многих разделов физики, а также в области создания различных высоковольтных изоляционных конструкций.
Если в области ионизации, проводимости и пробоя газов имеется большое количество книг и монографий (Н. А. Капцов. Электрические явления в вакууме и газах. М., Гостехиздат, 1948; Д. Мик и Д. Крэггс. Электрический пробой в газах. М., Изд-во иностр. лит., 1960; Л. Леб. Основные процессы электрических разрядов в газах. М., Гостехиздат, 1950; Г. Ретер. Электронные лавины и пробой в газах. М., «Мир», 1968), то применительно к жидким диэлектрикам эти вопросы в литературе пока еще слабо освещены. В ограниченном объеме эти вопросы были изложены в книгах: Г. И. Сканави. Физика диэлектриков (Область слабых полей). М.—Л., Гостехтеориздат, 1949 и Физика диэлектриков (Область сильных полей). М., Физматгиз, 1958; А. Никурадзе. Жидкие диэлектрики. М.—Л., ОНТИ, 1936 и И. Е. Балыгин. Электрическая прочность жидких диэлектриков. Л., «Энергия», 1964. Эти книги содержат далеко не полное изложение перечисленных вопросов и частично устарели.
Книга И. Адамчевского заполняет существенный пробел, имеющийся в научно-технической литературе. В этой книге подробно рассматриваются структура, химические связи, физико-химические характеристики, основы термодинамики жидких диэлектриков, ионизация, поглощение излучений, проводимость и связанные с ней понятия подвижности, рекомбинации и диффузии заряженных частиц, характеристики жидких диэлектриков в области сильных полей, экспериментальные закономерности и теории' пробоя жидких диэлектриков.
Редактируемая книга И. Адамчевского, вышедшая в 1965 г. в Польской Народной Республике, впоследствии была издана также во Франции (1967 г.) и в Англии (1969 г.). Эти издания, дополненные по сравнению с польским изданием, были использованы при составлении русского перевода. Кроме того, в книгу были включены новые дополнения, любезно предоставленные автором для русского издания. При этом по сравнению с предыдущими изданиями расширены или дополнены следующие разделы: сведения в области поляронной теории жидких диэлектриков; подвижность ионов, ионизация и проводимость применительно к сжиженным газам; обзор ряда новых работ по подвижности ионов и электронов в жидких диэлектриках, изменяющих некоторые предшествующие представления о механизме перемещения ионов в жидкости; механизм проводимости в тонких слоях жидких диэлектриков; обзор ряда новых работ по пробою жидких диэлектриков.
В связи с тем, что редактируемая книга является в настоящее время наи-оолее полной и обширной монографией в области ионизации, проводимости и пробоя жидких диэлектриков, она представляет несомненный интерес для широкого круга научно-технических работников, специализирующихся в области ^следований жидких диэлектриков и их применения в электрофизических вы-ковольтных устройствах и изоляционных конструкциях.
осе замечания и пожелания просьба направлять по адресу: 192041, Ленин-РаД, Д-41, Марсово поле, 1, Ленинградское отделение издательства «Энергия».
Профессор, доктор технических наук Г. С. Кучинский
ОГЛАВЛЕНИЕ I
От редактора перевода ........................ Щ
От автора.............................. 4!
Частьпервая '
ОБЩИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТ- ; РИКОВ :
Глава первая. Характеристика жидких диэлектриков...... 5
1-1. Введение ............................ —«
1-2. Наилучшие изолирующие жидкости................ в]
1-3, Насыщенные углеводороды.................... —*
1-4. Ненасыщенные углеводороды................... 8^
1-5. Пространственное распределение электронов в молекулах. Химические '
связи.............................. $
1-6. Углеводородные масла. Силиконы...........'....... Щ
Глава вторая. Зависимость общих макроскопических физико-хи- • мических характеристик жидкости от структуры молекул......19
2-1. Основные характеристики....................—?,
2-2. Вязкость жидкости.......................22;
2-3. Парахор. Поверхностное натяжение. Мольная рефракция......25*
Глава третья. Теоретические основы термодинамики жидкости . . 28-
3-1. Введение ...... .'......................—"
3-2. Примеры расчетных методо*в для углеводородов...........—,
3-3. Ячеечная и туннельная теории жидкости..............32J
3-4. Теория вязкости жидкости...................38|
Глава четвертая. Методы очистки жидкости.........44
4-1. Определение степени чистоты жидкости.............. —-',(
4-2. Химическая очистка. Дистилляция................ —v
4-3. Метод зонной плавки и метод кристаллизации............ 46"
Литература к части первой....................... 49J
-J
Ч а с т ь в т о р а я -
ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ВЕЩЕСТВО '•
Глава пятая. Основные эффекты воздействия ионизирующего излу- "*|
чения..................,,.,,,.::.- .Щ
5-1. Введение ............................—|
5-2. Энергетический спектр ионизирующего излучения.........-В2|
5-3. Фотоэлектрический эффект. Эффект Комптона. Образование пар ... —*ч
292 . ^
Глава шестая. Торможение ионизирующих частиц в веществе
55
60 65
6-1. Тормозящая способность вещества................. —
6-2. Средняя плотность ионизации................... 57
6-3. Торможение электронов....................
Глава седьмая. Поглощение рентгеновских лучей и \-лучей . .
7-1. Общий закон поглощения /...................... —
7-2. Эффективное сечение поглощения................ . —
7-3. Составляющие коэффициента поглощения.............. 67
7-4. Вычисление коэффициента поглощения для жидкости........ 70
Глава восьмая. Основы дозиметрии ионизирующего излучения . . 72
8-1. Дозиметрические величины и единицы............... —
8-2. Подсчет дозы.......................... 74
8-3. Мощность дозы ............................ 75
8-4. Другие дозиметрические методы.................. —
Глава девятая. Механизм воздействия ионизирующего излучения
на жидкость .......;....-........... 77
9-1. Виды эффектов воздействия.................... —
9-2. Энергетические уровни молекулы. Возбуждение и ионизация молекулы 78
9-3. Радиолиз воды . . ....... . . ......... . ........ . 82
9-4. Свободные и сольватированные электроны в жидкости........ 87
9-5. Временное и пространственное распределение эффектов ионизации . . 90
9-6. Радиохимия углеводородов.................... 93
9-7. Радиохимические изменения макроскопических физико-химических величин .............................. 99
9^8. Возможность применения радиационной химии углеводородов в технике 103
Литература к части второй ...................... 104
Часть третья
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
В СЛАБЫХ ПОЛЯХ
Глава десятая. Измерительная аппаратура .......... 106
10-1. Введение ...........................—
10-2. Различные виды жидкостных ионизационных камер........—
10-3. Методы измерения очень малых токов. Электрометры........109
Глава одиннадцатая. Электрическая проводимость жидких диэлектриков в слабых полях...................112
11-1. Естественная (самостоятельная) проводимость...........—
11-2. Влияние космического излучения................116
11-3. Ионизационная проводимость газов................ 117
11-4. Ионизационная проводимость жидких диэлектриков........119
11-5. Исследования эмиссии электронов из металла в жидкий диэлектрик . 126 11-6. Влияние температуры на проводимость жидких диэлектриков .... 133
Глава двенадцатая. Подвижность ионов . ..........139
12-1, Введение...........................—•
12-2, Методы измерений........'. ..............140
12-3.- Зависимость подвижности ионов от вязкости жидкости......, —
12-4; Другие работы по изучению подвижности ионов ......... . 144
12-5. Зависимость подвижности отрицательных носителей зарядов (электронов и ионов) от напряженности электрического поля........149
12-6. Зависимость подвижности ионов от температуры. Энергия активации 151
12-7. Измерения подвижности ионов в очень вязких жидкостях.....156
12-8. Исследования ионизационной проводимости и подвижности ионов в
сжиженных газах.......................162
12-9. Критическая оценка методов и результатов исследования подвижности ионов...........................165
12-10. Новые работы по подвижности электронов и ионов в жидких диэлектриках ................-............167
Глава тринадцатая. Рекомбинация ионов..........168
13-1. Общий закон рекомбинации............,......—
13-2. Различные виды рекомбинации..................169
13-3. Зависимость коэффициента рекомбинации ионов от вязкости жидкости 170 13-4. Новые исследования рекомбинации ионов.............172
Глава четырнадцатая. Диффузия ионов..........174
14-1. Общий закон диффузии.....................—
14-2. Виды диффузии.........................175
14-3. Методы измерения коэффициента автодиффузии..........176
14-4. Зависимость коэффициента автодиффузии от вязкости и температуры
жидкости ...........................178
14-5. Метод измерения коэффициента диффузии ионов..........179
Глава пятнадцатая. Сопоставление результатов исследований подвижности, рекомбинации и диффузии ионов. Энергия активации этих процессов..........................181
15-1. Экспериментальные данные...................—
15-2. Теоретическое рассмотрение энергии активации........j . 186
15-3. Энергия активации сложных процессов..............187
Глава шестнадцатая. Теоретические основы электрической проводимости жидких диэлектриков в слабых полях.........189
16-1. Введение......................'.....-—
16-2. Общая система уравнений для ионизационной проводимости .... 190 ;
16-3. Применение теории подобия..................192
16-4. Теория подвижности'ионов...................193
16-5. Основы теории Яффе......................198<
16-6. Основы теории Ли.......................201
16-7. Основы теории Плюмлея....................203
16-8. Основы теории Френкеля....................205 •
16-9. Теоретическая концепция Адамчевского.............207 '
16-10. Сводка формул........................210
16-11. Возможность применения теории полупроводников для объяснения •
механизма проводимости в жидких диэлектриках.........211
16-12. Механизм проводимости в тонких слоях диэлектрика.......217
Глава семнадцатая. Применение жидкостных ионизационных камер в дозиметрии......................220Х;
17-1. Необходимость введения жидкостных ионизационных к,амер .... —-^
17-2. Жидкостные химические дозиметры................222i;
17-3. Жидкостные ионизационные камеры как дозиметры.........23Щ
17-4. Различные виды жидкостных дозиметрических ионизационных камер 22ф| 17-5. Другие возможности применения жидкостных ионизационных камер . 230J Литература к части третьей..........-...........233;»|
Часть четвертая
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ЖИДКИХ
ДИЭЛЕКТРИКОВ В СИЛЬНЫХ ПОЛЯХ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОБОЙ
Глава восемнадцатая. Электрическая проводимость в сильных полях ....................
18-1. Введение .........................
18-2. Вольт-амперные характеристики.................—
18-3. Результаты экспериментальных работ.............'. . 238
18-4. Выводы из экспериментальных данных..............245
Глава девятнадцатая. Электрический пробой........247
19-1. Введение ...........................—
19-2. Методы эксперимента.....................248
19-3. Предпробивные явления. Флуктуация тока.........., . 249
19-4. Экспериментальные результаты.................251
19*5. Влияние материала и поверхности электродов на электрическую
прочность...........................253
19-6. Зависимость пробивного напряжения от числа пробоев.......254
19-7. Зависимость пробивного напряжения от температуры и давления . . —
19-8. Зависимость пробивного напряжения от других факторов.....256
19-9. Влияние примесей и загрязнений................257
19-10. Влияние кислорода на электрическую прочность.........258
19-11. Другие методы исследования пробоя...............259
19-12. Электрический пробой в высокочастотном поле ..........261
19-13. Некоторые работы, выполненные в последние годы........262
Глава двадцатая. Теория электрической проводимости жидких диэлектриков в сильных полях и теория электрического пробоя . . . 266
20-1. Основные теоретические проблемы.................—
20-2. Уровни энергии электрона на границе металл—жидкость.....267
20-3. Распределение потенциала внутри диэлектрика..........269
20-4. Ударная ионизация.......................270
20-5. Механизм пробоя. Гипотезы...................271
20-6. Статистическая теория пробоя Варда—Льюиса..........274
20-7. Влияние распределения поля на пробой..............279
20-8. Различные теории пробоя....................281
20-9. Общие замечания........................284
Литература к части четвертой.....................289
Цена: 150руб.
