【正文】 有從 電子碰撞電離 開(kāi)始發(fā)展到電子崩 的階段。 逸出功 ：使電子從金屬表面逸出需要的能量。 ? 氣體中 電子 和 離子 的自由行程是它們和 氣體分子發(fā)生碰撞時(shí)的行程 ? 氣體分子密度越大 ， 其中質(zhì)點(diǎn)的平均自由行程越小 。我們把均勻電場(chǎng)中氣隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng) Eb稱(chēng)為氣體的電氣強(qiáng)度。 氣體的 電離度 圖 11 不同溫度下空氣和 SF6氣體的熱電離程度 氣體的總分子數(shù)數(shù)氣體中發(fā)生電離的分子?x?在光照射下 ,光子能量傳給氣體粒子 ， 游出自由電子 ?由光電離而產(chǎn)生的自由電子稱(chēng)為 光電子 ?必要條件：光子的能量大于氣體粒子的電離能 hf ≥ iW（ 2） 光電離： 由 光輻射 引起氣體分子電離的過(guò)程 h：普朗克常數(shù)； C：光速 f：光頻率； λ ：光波長(zhǎng)； iWhc???波長(zhǎng)較短的 X射線(xiàn)， γ射線(xiàn)能產(chǎn)生光電離 ?可見(jiàn)光（ 400～ 750nm）不能使氣體直接發(fā)生光電離 ?紫外線(xiàn)能使少數(shù)電離能很小的金屬蒸汽發(fā)生光電離 光子來(lái)源 ?外界高能輻射線(xiàn) 氣體放電本身 紫外線(xiàn)、倫琴射線(xiàn)、 γ 射線(xiàn)、宇宙射線(xiàn) 自然界、人為照射 ?異號(hào)粒子復(fù)合成中性質(zhì)點(diǎn)時(shí)釋放出一定能量的光子 ?反激勵(lì)：已經(jīng)激勵(lì)的分子或原子回到常態(tài) ?氣體介質(zhì)中粒子相撞，撞擊粒子傳給被撞粒子能量，使其電離 ?撞擊質(zhì)點(diǎn)可能是電子，正、負(fù)離子，中性分子或原子 是氣體中產(chǎn)生帶電粒子的最重要的形式 （ 3） 碰撞電離（撞擊電離） 撞擊粒子的能量＞被撞粒子的電離能 發(fā)生碰撞電離的條件： eE xmv ?221 電子或離子在電場(chǎng)作用下加速所獲得的動(dòng)能（ ）與質(zhì)點(diǎn)電荷量 (e)、電場(chǎng)強(qiáng)度（ ）以及碰撞前的行程 ( )有關(guān)．即 221 mv Ex碰撞電離的條件： eEx ≥ iW ?EUeEW ii ?x ≥ 即為了造成碰撞電離， 質(zhì)點(diǎn)在碰撞前必須經(jīng)過(guò) 的最小距離 ? 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) ? 增大氣體中的場(chǎng)強(qiáng)將使 x值減少 。 – 是帶電質(zhì)點(diǎn)在接近時(shí)通過(guò) 電磁力 的相互作用完成。 部分氣體的輝光放電實(shí)例 氫氣的輝光放電 電弧放電： 在電源能持續(xù)提供大電流的條件下，因 熱電離在間隙中形成明亮、高電導(dǎo)、高溫通道的一種強(qiáng)烈自持放電。 由上式不難看出： ?電場(chǎng)強(qiáng)度 E增大時(shí)， α 急劇增大 。 （ 4）在 IU曲線(xiàn)的 C點(diǎn)之后 ： 當(dāng)電壓增大到 U0后， 電流急劇上升 ， 此時(shí)間隙中電離過(guò)程 只靠外施電壓已能維持 ，不再需要外電離因素了 ，即 轉(zhuǎn)為自持放電階段 ，氣隙擊穿 ，表現(xiàn)為電流急劇增大，并伴有發(fā)光、發(fā)聲等現(xiàn)象，氣隙轉(zhuǎn)入 良好的導(dǎo)電狀態(tài) 放電 起始電壓 （臨界電壓）： 非自持放電轉(zhuǎn)入自持放電的電壓 ?外施電壓＜ U0時(shí) ?間隙內(nèi)電流，數(shù)值甚小，通常遠(yuǎn)小于微安級(jí)， ?氣體本身的絕緣性能尚未被破壞，間隙未被擊穿 ?必須依靠外界電離因素的作用提供自由電子作為電子崩的初始電子，一旦外界電離因素停止發(fā)生作用，則放電中止 ● 非自持放電 ● 自持放電 ?外施電壓 ≥U0時(shí) ?間隙內(nèi)電流劇增， ?氣體絕緣性被破壞，間隙擊穿 ?撤除外界電離因素后，能僅由電場(chǎng)的作用而維持的放電 氣體自持放電的主要形式 ?注意：電暈放電時(shí)氣隙未擊穿，而輝光放電、火花放電、電弧放電均指擊穿后的放電現(xiàn)象，且隨條件不同，這些放電現(xiàn)象可相互轉(zhuǎn)換。因此正離子 必須碰撞出兩個(gè)及以上電子 時(shí)才能出現(xiàn)自由電子 ? 并不是所有滿(mǎn)足上述條件的撞擊都會(huì)造成表面電離 （ 2）光電子發(fā)射 (光電效應(yīng) ) ? 用短波光（高能量輻射線(xiàn)）照射金屬表面，產(chǎn)生表面電離， ? 條件： 光子的能量＞逸出功 ? 注意：并不是所有滿(mǎn)足條件的光子都產(chǎn)生光電發(fā)射 ? 一部分光子被金屬表面反射 ? 被金屬吸收的光能中，大部分轉(zhuǎn)化為金屬的熱能， ? 小部分使電子逸出 ? ∵ 逸出功＜電離能， ∴ 同樣的光輻射引起的 表面電離 比引起的 空間光電離 強(qiáng)烈很多 （ 3）強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射（冷發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)射） ? 當(dāng)陰極附近所加外電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí)，使陰極發(fā)射出電子 ? 條件：需要極強(qiáng)的外電場(chǎng)， 108V/m數(shù)量級(jí) ? 一般的氣隙擊穿過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn) ? 對(duì) 高真空 下的氣體擊穿；或?qū)δ承?高電強(qiáng) 氣體在高壓強(qiáng) 下的氣隙擊穿具有重要意義 （ 4）熱電子發(fā)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 ? 條件：因高溫而獲得的動(dòng)能＞逸出功 ? 常溫下不存在熱電子發(fā)射現(xiàn)象 ? 熱電子發(fā)射對(duì)某些電弧放電過(guò)程具有重要意義 ? 電子附著 : – 中性分子或原子與電子相結(jié)合，形成負(fù)離子 ? 分子或原子對(duì)電子的親合能 ： – 附著過(guò)程中放出能量 ? 電負(fù)性 氣體： – 具有明顯捕捉自由電子而形成負(fù)離子的氣體 – 親和能大 , 易形成負(fù)離子－強(qiáng)電負(fù)性氣體，如 氧、氟、 SF6 ? 負(fù)離子的形成使自由電子數(shù)減少 ， 對(duì)氣體放電的發(fā)展起抑制作用 氣體中負(fù)離子的形成 表 l3列出了鹵族元素的 電子親合能 與 電負(fù)性 數(shù)值 電負(fù)性 ：一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)，其值越大表明原子在分子中吸引電子的能力越大 帶電質(zhì)點(diǎn)的消失 （去電離、消電離） 帶電質(zhì)點(diǎn)的消失可能有以下幾種情況： ?帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力的作用 流入電極 （中和） ； ?帶電質(zhì)點(diǎn)因擴(kuò)散而 逸出氣體放電空間 ； ?帶電質(zhì)點(diǎn)的 復(fù)合 。 ?正常狀態(tài)下氣體的電導(dǎo)很小，空氣還是性能優(yōu)良的絕緣體； ?在出現(xiàn)大量帶電質(zhì)點(diǎn)的情況下，氣體才會(huì)喪失絕緣性能。第一篇 電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度 ?弱電場(chǎng) —電場(chǎng)強(qiáng)度比擊穿場(chǎng)強(qiáng)