气体放电的主要形式

　一、气体放电的主要形式
　　①气体放电：气体中流通电流的各种形式统称为~。
　　空气中有来自空闪的辐射，有少量带电质点500—1000对/cm³，少，电导差—绝缘体。
　　②击 穿：间障电压一定值后，间嘹电流剧增，失去绝缘能力，绝缘状态变为导电状态的变化称~。
　　③放电形式：气压、电流功率、电场分布不同，放电形式不同。
　　辉光放电：充满整个电极空间，电流密度小，1mA/cm²~5mA/cm²，整个间隙仍呈上升的伏安特性—绝缘状态
　　电晕放电：高场强电极附近出现发光的薄层，间隙仍处于绝缘状态。
　　刷状放电：由电晕电极伸出的明亮面细的断续的放电通道，电流增大，仍未击穿。
　　火花放电：贯通两电极的明亮而细的断续的放电通道，间隙由一次次火花放电间歇地击穿。
　　电弧放电：明亮面电导很大，持续贯通两电极的细放电通道间隙完全击穿，持续短路状态。
　　
　二、带电质点的产生
　　1.电极空间带内质点的产生
　　（1）碰撞电离
　　电场E作用下，质量m，电荷量带电质点被加速，沿电场方向行经X距离后获得一定的能量，速度U动能
　　　　　　　　　　　　　
　　动能超过分子电离能Wi，与气体分离碰撞，可能会使分子电离为正离子和电子，碰撞电离条件
　　　　　　　　　　　　
　　不一定每次碰撞都引起电离，几率小。
　　碰撞过程的讨论
　　自由行程：一个质点在每两次碰撞间自由通过的距离
　　平均自由行程:
　　表时：温度高，压力小的气体中带电质点的平均自由行程大，积累能量大，容易造成电离。 常态 =10^-5cm量级
　　电子引起电离占主导
　　．电子质量小，与气体分子发生弹性碰撞，几乎不损失动能，继续积累功能。
　　．离子—短，两次碰撞间获得的动能少（E给），碰撞损失动能，积累够电离质量可能性小。
　　（2）光电离——光辐射引起的气体分子电离。
　　光波能量：w=hf=bc/ w光波能量, h=6.62x10^-34Js,普朗克常数，
　　　　　　　c光速，f光波，波长
　　紫外线=300nm 　w=6.62^-19J=4.14eV
　　光辐射 hc/≥Wi 　Wi电离能，有可能引起光电离
　　引起光电离的临界波长o=hc/Wi 小于o电离
　　（3）热电离——因所气体热状态引起的电离
　　本质：仍是高速运动的气体分子的碰撞电离和光电离，不过其能量来源于热能，而非电场。
　　气体分子平均动能 k=1.38x10^-23J/K 玻尔兹曼常数
　　常温（T≈300K） Wm=3.88x10^-2eV 气体分子平均动能
　　空气电离能 Wi=16.3eV 常温不足以引起空气电离
　　热电离是热状态产生的碰撞电离和光电离的综合<离>中性分子成劲形成“离子”的过程，产生原因：气体中由于高能子（电子、离子）从碰撞哉其他子能射线的辐照，液体中主要是由于极性溶剂分子的吸引。
　　2.电极表面带内质点的产生
　　电极表面电离：气体放电中有在的阴极发身的电子的过程，称为一逸出功：使阴极释放出电子也需要的能量。其与微观结构和表面状态有关，和金属温度无关
　　（1）正离子碰撞阴极
　　电场中正离子向阴极运动，碰撞阴极，能量传给阴极电子，正离子能量大于阴极材料表面逸出功两倍以上，撞出电子，逸出。
　　2.一个和正离子中和，其余为自由电子，10²正离子撞出一个电子，逸出功小得多气体电离能，所以表面电离重要。
　　(2)光电效应：金属表面受到光照，发射电子，光子能量，逸出功，光照阴极表面—相当部分被反射掉，吸收的光能大部分转为热能，小部分改电子逸出，10²以上个数，发射1个电子。
　　(3)热电子放射
　　加热阴极，电子获得足够能量，电子克服逸出功射出。
　　（4）强场放射：（场致放射，冷放射）
　　阴极附近施加高场强（10³KV/cm），阴极放出电子，高真空间隙击穿。
　三、 带电质点的消失
　　带电质点电离过程的相反过程。
　　放电发展改击穿，还是高能保持由气强度而绝缘，——两种过程的发展决定
　　1．带电质点受电场力的作用流入电极
　　带电质点宏观看向电极方向做定向运动，带质点运动平均速度驱引速度Ud=bE, b电场中的迁移率，单位场强下的运动速度，电子迁移率比离子大两个数量级，正负离子接近。
　　2．带点质点扩散
　　大浓度区域移到小浓度区域，使浓度趋于均匀的过程，扩散由热运动造成，扩散与气体扩散规律相似。
　　电子的扩散过程比离子强。
　　3．带上质点的复合
　　——异性电荷相遇，发生电荷传递、中和、还原为中性质点的过程复合过程发生光辐射，光辐射又可能成为电离因素
　　复合——绝大多数是负离子之间的复合。
　　质点速度大，相互作用时间短，——复合可能性小，电子速度快，复合少。
　　湮设技术
　　正电子是人类发现的第一个反粒子，正负电子相碰，而粒子自身被湮天面发生驱子。