气体放电

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  气体放电(gaseous discharge),气体导电的现象。又称气体导电。气体通常由中性分子原子组成,是良好的绝缘体,并不导电。气体的导电性取决于其中电子离子的产生及其在电场中的运动。加热、照射(紫外线、X射线、放射性射线)等都能使气体电离,这些因素统称电离剂。在气体电离的同时,还有正负离子相遇复合为中性分子以及正负离子被外电场驱赶到达电极与电极上异号电荷中和的过程。这3个过程中,电离、复合二者与外电场无关,后者则与外电场有关。随着外电场的增强,离子定向速度加大,复合逐渐减少以致不起作用,因电离产生的全部离子都被驱赶到电极上,于是电流达到饱和。饱和电流的大小取决于电离剂的强度。一旦撤除电离剂,气体中离子很快消失,电流中止。这种完全靠电离剂维持的气体导电称为被激导电或非自持导电。

  当电压增加到某一数值后,气体中电流急剧增加,即使撤去电离剂,导电仍能维持。这种情形称为气体自持导电或自激放电。气体由被激导电过渡到自持导电的过程,通常称为气体被击穿或点燃,相应的电压叫做击穿电压。撤去电离剂后,仍有许多带电粒子参与导电。首先,正负离子特别是电子在电场中已获得相当动能,它们与中性分子碰撞使之电离,这种过程连锁式地发展下去,形成簇射,产生大量带电粒子。其次,获得较大动能的正离子轰击阴极产生二次电子发射。此外,当气体中电流密度很大时,阴极会因温度升高产生热电子发射。

  气体自持放电的特征与气体的种类、压强、电极的材料、形状、温度、间距等诸多因素有关,而且往往有发声、发光等现象伴随发生。自持放电因条件不同,而采取不同的形式。见辉光放电,弧光放电,火花放电,电晕放电。