氣體放電的物理過(guò)程和氣體放電理論氣體放電過(guò)程：在電場(chǎng)作用下，氣隙中帶電粒子的形成和運(yùn)動(dòng)過(guò)程。問(wèn)題的提出：1、氣隙中帶電粒子是如何形成的？2、氣隙中的導(dǎo)電通道是如何形成的？3、氣隙中導(dǎo)電通道形成后是如何維持持續(xù)放電的？一、名詞解釋?zhuān)?、電子平均自由行程

2、激勵(lì)3、電離（碰撞電離、光電離、熱電離、陰極的表面電離）4、復(fù)合5、電子崩二、自持與非自持放電三、自持放電條件2、激勵(lì)原子在外界因素作用下，其電子從處在距原子核較近的低能態(tài)軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的較高能態(tài)的軌道，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為激勵(lì)。該原子稱(chēng)為激勵(lì)狀態(tài)的原子。高于正常狀態(tài)的能級(jí)均稱(chēng)為激勵(lì)能級(jí)。激勵(lì)狀態(tài)存在的時(shí)間很短(大致為10-8s)，電子將自動(dòng)返回常態(tài)軌道上，這時(shí)產(chǎn)生激勵(lì)時(shí)所吸收的外加能量將以輻射能(光子)的形式放出。如果原子獲得的外加能量足夠大，其電子將擺脫原子核的約束而成為自由電子。3、電離原子在外界因素作用下，其電子受到激勵(lì)擺脫原子核的約束而成為自由電子，這一現(xiàn)象稱(chēng)為電離原子被分解成兩種帶電粒子—電子和正離子使電子電離出來(lái)所需的最小能量稱(chēng)為電離能。電離形式：1）、碰撞電離在電場(chǎng)作用下，電子被加速而獲得動(dòng)能。當(dāng)電子的動(dòng)能滿(mǎn)足如下條件時(shí)，將引起碰掩電離：

me——電子的質(zhì)量，ve——電子的速度；Wi——?dú)怏w分子的電離能。碰撞電離的形成與電場(chǎng)強(qiáng)度和平均自由行程的大小有關(guān)

2）光電離當(dāng)氣體分子受到光輻射時(shí)，如光子能量滿(mǎn)足下面條件，將引起光電離，分解成電子和正離子：

h—普朗克常數(shù)h＝6.62x10-27爾格·秒?！l率（光是頻率不同的電磁輻射，也具有粒子性，稱(chēng)為光子）

導(dǎo)致氣體光電離的光子可以由自然界（如空中的紫外線(xiàn)、宇宙射線(xiàn)等）或人為照射（如紫外線(xiàn)、x射線(xiàn)等）提供，也可以由氣體放電過(guò)程本身產(chǎn)生。

4）金屬(陰極)的表面電離：

a、正離子碰撞陰極正離子碰撞陰極時(shí)使電子逸出金屬（傳遞的能量要大于逸出功）。逸出的電子有一個(gè)和正離子結(jié)合成為原子，其余的成為自由電子。因此正離子必須碰撞出一個(gè)以上電子時(shí)才能出現(xiàn)自由電子。b、光電效應(yīng)金屬表面受到光的照射，當(dāng)光子的能量大于選出功時(shí)，金屬表面放射出電子。c、強(qiáng)場(chǎng)放射（冷放射）當(dāng)陰極附近所加外電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí)，使陰極放射出電子。d、熱電子放射當(dāng)陰極被加熱到很高溫度時(shí)，其中的電子獲得巨大動(dòng)能，逸出金屬。5、電子崩

由于光電效應(yīng)從陰極產(chǎn)生的第一個(gè)起始電子，從電場(chǎng)獲得一定動(dòng)能后，會(huì)碰撞電離出一個(gè)第二代電子，這兩個(gè)電子作為新的第一代電子，又將電離出新的第二代電子，這時(shí)空間已存在四個(gè)自由電子，這樣一代一代不斷增加的過(guò)程，會(huì)使帶電質(zhì)點(diǎn)迅速增加，如同冰山上發(fā)生雪崩一樣。三、自持放電條件：電子電離系數(shù)：一個(gè)電子沿著屯場(chǎng)方向行經(jīng)1厘米長(zhǎng)度，平均發(fā)生的碰撞電離次數(shù)（由電離產(chǎn)生的自由電子數(shù)）。表面電離系數(shù)：每個(gè)正離子碰幢陰極表面平均釋放出的自由電子數(shù)。設(shè)：一個(gè)電子從陰極行走x距離產(chǎn)生的自由電子數(shù)為nn個(gè)電子前進(jìn)dx產(chǎn)生的新電子數(shù)為：所以：一個(gè)電子從陰極到陽(yáng)極產(chǎn)生的電子數(shù)為：一個(gè)電子從陰極到陽(yáng)極產(chǎn)生的正離子數(shù)為：自持放電條件：均勻電場(chǎng)中氣體擊穿的發(fā)展過(guò)程氣體擊穿的兩個(gè)基本理論：一、湯遜理論（巴申定律）二、流注理論一、巴申定律（湯遜理論）：湯遜理論中氣隙的擊穿過(guò)程是：

電子崩——?dú)庀稉舸?/p>

僅適用于短間隙低氣壓的輝光放電Eex:外加電場(chǎng)E’:正空間電荷與負(fù)極板產(chǎn)生的電場(chǎng)E’’：正空間電荷與負(fù)空間電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E’’’：負(fù)空間電荷與正極板產(chǎn)生的電場(chǎng)E：空間電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)與外加電場(chǎng)疊加后的實(shí)際電場(chǎng)正粒子的遷移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電子的遷移率1、正流注的產(chǎn)生當(dāng)外施電壓為氣隙最低擊穿電