Teorija toka električnega razpada plinov
Sama beseda "flow" je prevedena kot "tok". V skladu s tem je "streamer" niz tankih razvejanih kanalov, skozi katere se elektroni in atomi ioniziranega plina gibljejo v nekakšnem toku. Pravzaprav je streamer predhodnik koronske ali iskrične razelektritve v razmerah relativno visokega tlaka plina in relativno velikega razmika elektrod.
Razvejani žareči kanali strimerja se podaljšajo in sčasoma prekrivajo, zaprejo režo med elektrodama - nastanejo neprekinjeni prevodni filamenti (iskre) in iskrični kanali. Nastanek kanala iskre spremlja povečanje toka v njem, močno povečanje tlaka in pojav udarnega vala na meji kanala, ki ga slišimo kot prasketanje isker (grom in strela v miniaturi).
Najsvetleje sveti glava strimerja, ki se nahaja na sprednji strani navoja kanala. Glede na naravo plinastega medija med elektrodama je lahko smer gibanja glave streamerja ena od dveh stvari, kar razlikuje anodne in katodne streamerje.
Na splošno je strimer stopnja uničenja, ki leži med iskro in plazom. Če je razdalja med elektrodama majhna in je tlak plinastega medija med njima nizek, potem lavinska stopnja obide strimer in gre neposredno na stopnjo iskre.
Za razliko od elektronskega plazu je za streamer značilna visoka hitrost (približno 0,3 % svetlobne hitrosti) širjenja glave streamerja do anode ali katode, ki je velikokrat večja od hitrosti odnašanja elektronov preprosto v zunanjem električnem polju.
Pri atmosferskem tlaku in razdalji 1 cm med elektrodama je hitrost širjenja glave katodnega streamerja 100-krat večja od hitrosti plazu elektronov. Zaradi tega se strimer obravnava kot ločena stopnja predhodne razgradnje električne razelektritve v plin.
Heinz Ratner je leta 1962 eksperimentiral z Wilsonovo kamero in opazoval prehod snežnega plazu v potok. Leonard Loeb in John Meek (kot tudi Raettner neodvisno) sta predlagala model streamerja, ki pojasnjuje, zakaj se samovzdrževalni izpust tvori s tako visoko hitrostjo.
Dejstvo je, da dva dejavnika vodita do visoke hitrosti gibanja glave strimerja. Prvi dejavnik je, da se plin pred glavo vzbuja z resonančnim sevanjem, kar vodi do pojava t.i. Prosti elektroni v semenih med asociativno ionizacijsko reakcijo.
Zarodni elektroni se tvorijo vzdolž kanala učinkoviteje, kot bi se to zgodilo pri neposredni fotoionizaciji.Drugi dejavnik je, da jakost električnega polja prostorskega naboja v bližini glave streamerja presega povprečno jakost električnega polja v reži, s čimer se doseže visoka stopnja ionizacije med širjenjem sprednje strani streamerja.
Zgornja slika prikazuje diagram nastajanja katodnega strimerja. Ko je glava plazu elektronov dosegla anodo, je bil za njo v medelektrodnem prostoru še vedno rep v obliki oblaka ionov. Tu se zaradi fotoionizacije plina pojavijo hčerinski plazovi, ki se prilepijo na ta oblak pozitivnih ionov. Naboj postaja vedno bolj gost in na ta način dobimo samorazmnožujoč tok pozitivnega naboja – sam streamer.
Teoretično je na tej točki v prostoru med elektrodama, kjer se plaz spremeni v streamer, v določenem trenutku točka, kjer se celotno električno polje (električno polje, ki ga ustvarjata elektrodi in polje prostorskega naboja glave streamerja) razbremeni. ) izgine. Predpostavlja se, da ta točka leži vzdolž osi plazu. V bistvu je fronta streamerja nelinearni ionizacijski val, val prostorskega naboja, ki nastane v prostem prostoru kot val zgorevanja.
Za nastanek sprednjega dela katodnega strimerja je bistvena emisija sevanja izven meja reže med elektrodama.V trenutku, ko električna poljska jakost v glavi streamerja doseže kritično vrednost, ki ustreza začetku uhajanja elektronov, je porušeno lokalno ravnovesje med električnim poljem in porazdelitvijo hitrosti elektronov, kar na splošno zelo zaplete model streamerja električni razpad plina.