5. Коронный разряд

Интенсивно занимаясь проблемами электрического пробоя диэлектриков, Курчатов естественно интересовался и пробоем газов и вообще газовым разрядом. Первым свидетельством такого интереса является обзорная статья [15], в которой дается критический анализ ионизационной теории пробоя, предложенной Таундсендом. На основе результатов, полученных Роговским, показано, что эта теория во многих отношениях неудовлетворительна.

Сохранилась серия отчетов Курчатова,^* в которых излагаются результаты проведенного им и группой его сотрудников (Еремеевым, Щепкиным, Бернашевским) экспериментального исследования коронного разряда как источника ультрафиолетового света. Непосредственным поводом для постановки этой задачи было обращение в ЛФТИ Управления связи РККА с просьбой дать заключение о поступившем к ним предложении об использовании коронного разряда в качестве мощного генератора УФ-излучения. (Трудно объяснить, на каком основании выдвинувший это предложение рассчитывал на высокий выход излучения). В то время Курчатов был начальником группы лабораторий по изучению строения вещества. В одной из них проводилась работа по исследованию карборундовых саморегулирующихся сопротивлений [32-34]. Вероятно, именно в связи с этим Курчатов заинтересовался явлением короны, которое играет существенную роль в функционировании линий высоковольтных электропередач, и согласился организовать экспериментальное исследование свечения короны. В предварительном ответе Управлению связи он писал, что поставленные вопросы считает интересной по своей новизне научной проблемой.

^* (Архив ФТИ, ф. 3, оп. 1, д. 11, л. 9 и далее.)

В сравнительно короткий срок (с середины марта по середину октября 1932 г.) небольшая группа Курчатова выполнила удивительно большой объем исследований по свечению короны. Много труда было вложено в изучение литературы. В частности, были просмотрены все вышедшие к тому времени 72 тома журнала "Zeitschrift fur Physik", журналы "Archiv fur techn. Physik" и "Archiv fur Elektrotechnik".

Результаты работы группы были изложены в шести отчетах. Их содержание вкратце таково. Коронный разряд создавался в цилиндрическом конденсаторе с диаметром наружной трубки ~30 мм, вдоль оси которой натягивалась проволока диаметром 0.1-1 мм. На этот прибор подавалось напряжение до 9 кВ при частоте 50 Гц или 13 кГц. Напряжение повышенной частоты было получено с помощью ВЧ-машины системы В. П. Вологдина и резонансного LC-контура. Спектральный состав испускаемого света определялся с помощью спектрографа с кварцевой оптикой. Световая отдача измерялась с использованием калиброванного термостолбика и фотоэлемента. Коронный разряд был получен в воздухе нормального и пониженного давления, в СO₂ и в водороде.

В ходе измерений было подтверждено высказанное Курчатовым предположение, что спектр излучения, а также и кпд разряда как источника световой энергии будут практически одинаковыми для любой формы самостоятельного разряда в газе. Было сделано наблюдение, представлявшее, по словам Курчатова, "значительный интерес как теоретически, так, вероятно, и с практической точки зрения": потери энергии на корону в водороде оказались примерно в 60 раз больше, чем в воздухе (в равных условиях опыта).

В заключительном документе Курчатов писал, что, как показали опыты, коронный разряд не может рассматриваться как генератор УФ-света ввиду крайне низкого кпд такого генератора (энергетический выход оказался равным ~0.01 %). Он отметил, что будет продолжать исследование вне связи с прикладными целями. Возможно он имел в виду выполнить то, что намечалось в первоначальном плане работ, т. е. исследовать свечение короны при частотах 1 и 100 МГц. Однако следов таких исследований Курчатова обнаружить не удалось.

В дальнейшем интерес Игоря Васильевича к вопросам газового разряда и его хорошее знакомство с предметом проявлялись дважды: он выступил с обширным обзорным докладом по газовому разряду на I Всесоюзном совещании по химическим реакциям в электрическом разряде (Ленинград, 1932) [35] и написал статью [36]. Кроме того, в связи с освоением циклотрона Радиевого института Курчатову пришлось заняться подробным изучением и использованием высокочастотного тлеющего разряда в камере циклотрона (п. 7 гл. 5).