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2.1 アー ク放電 と電極― ア―ク物理 の問題一 図2に,よ く知 られた ティグアー クの概念図を示す. アークは陰極領域,ア ーク柱,陽 極領域 で構成 されてお り,そ れぞれ の電極領域は金属 とガス との界面である. アークの陰極 は電子を放 出し,陽 極 は電子を吸収するこ とで,ア ー ク電流 の連続性 ・持続性 が保たれてい る.そ の間にあるアーク柱は,い わ ゆる熱 プラズマ状態にある ガス状 の導体であ る. アー ク柱 と陰極領域 との遷移領域近傍に存在 する陽 イ オ ンは,陰 極領域の電界に よって加速 され,陰 極表面に 衝突 しこれを加熱 した り,あ るいは,電 極表面 の極近傍 に滞在す る間に非常 に高 い電界を表面に形成す る. イオ ンの衝突加熱や,電 極 自身のジ ュール加熱に よっ て,そ の表 面温度が2~3500°C 程 度の非 常な高温 になっ た陰極 は,熱 電子を放出す る.こ の熱電子放出に よる電 子流 が,放 電を持続 させ るに必要十分 な量である ような 場合 を,熱 陰極型の アーク放電 とい うが,こ れは,タ ン グステ ン,モ リブデ ン,タ ンタル,ジ ル コニウムなどの 高融点金属や炭 素が陰極物質 と して用い られる場合に限 * 大阪大学接合科学研究所(旧 溶接工学研究所)(〒567大 阪府茨木市 美穂ケ丘11-1) 図1 溶融金属の保護 の方法 と各種 アーク溶接

Welding, Bonding, Brazings. Part I. Arc and High-Power-Density Beam Weldings.