氣體放電的物理過程(1)(編輯修改稿)
2025-02-14 01:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 壓：湯遜自持放電條件求得的擊穿電壓和實(shí)驗(yàn)值有很大出入 4. 陰極材料的影響：實(shí)測(cè)得到的擊穿電壓和陰極材料無關(guān) 16 （二）流注氣體放電理論 由于湯森放電理論在間隙距離和氣壓較大時(shí)的不足 ，發(fā)展了流注氣體放電理論 。 要點(diǎn)： ? 強(qiáng)調(diào)了空間電荷畸變電場(chǎng)的作用； ? 認(rèn)為電子碰撞電離及空間光電離是維持自持放電的主要因素； ? 二次電子崩匯入弱電場(chǎng)區(qū)產(chǎn)生等離子體 ， 等離子體具有縮小體積保持溫度的特性； ? 等離子體具有很好的導(dǎo)電性 ， 進(jìn)一步畸變電場(chǎng) 。 17 1. 電場(chǎng)畸變 因電子遷移速度快 ， 電子崩前充滿電子 ， 崩尾充滿正離子 。 例如 ， 正常大氣條件下 ， 若 E＝ 30kV／ cm， 則 ? ?11cm1， 計(jì)算得隨著電子崩向陽極推進(jìn) ， 崩頭中的電子數(shù) x / cm n 9 27 81 245 735 2208 6634 19930 59874 18 空間電荷畸變外電場(chǎng) 加強(qiáng)了崩頭及崩尾的電場(chǎng) ， 削弱了崩頭內(nèi)正 、 負(fù)電荷區(qū)域之間的電場(chǎng) 電子崩頭部： 電場(chǎng)明顯增強(qiáng) ， 有利于發(fā)生分子和離子的激勵(lì)現(xiàn)象 ， 當(dāng)它們回復(fù)到正常狀態(tài)時(shí) ， 放射出光子 正 、 負(fù)電荷之間區(qū)域： 電場(chǎng)大大削弱 ， 有助于發(fā)生復(fù)合過程， 也發(fā)射出光子 空間光電離與二次電子崩： 空間光電離產(chǎn)生的電子在兩個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)引發(fā)二次電子崩 。 19 流注 ? 當(dāng)電子崩走完整個(gè)間隙后， 光子的能量才足以引發(fā)二次電子崩時(shí) ， 稱為正流注 。 ? 二次電子崩頭部的電子注入入電場(chǎng)區(qū) ， 與殘留的空間正電荷混合 ， 形成等離子區(qū) 。 ? 等離子細(xì)導(dǎo)電通道 ， 其頭部又是二次電子崩形成的正電荷 ， 于是產(chǎn)生很強(qiáng)的局部電場(chǎng) ， 使電離加劇 ，又產(chǎn)生大量光子 ， 誘發(fā)新的二次電子崩 。 1— 主電子崩 2— 二次電子崩 3— 流注 20 流注的延長 ? 新的二次電子崩頭電子又注入充滿正電荷的弱電場(chǎng)區(qū)，使等離子區(qū)伸長 1— 主電子崩 2— 二次電子崩 3— 流注 21 正流注向陰極推進(jìn) ? 流注不斷向陰極推進(jìn) ， 且隨著流注接近陰極 ， 其頭部電場(chǎng)越來越強(qiáng) ， 因而其發(fā)展也越來越快 ? 流注發(fā)展到陰極 ， 間隙被導(dǎo)電良好的等離子通道所貫通 ， 間隙的擊穿完成 ，這個(gè)電壓就是擊穿電壓 22 自持放電條件 一旦形成流注 ， 放電就進(jìn)入了新的階段 ， 放電可以由本身產(chǎn)生的空間光電離而自行維持 ， 即轉(zhuǎn)入自持放電 。 如果電場(chǎng)均勻 ， 間隙就將被擊穿 。 所以流注形成的條件就是自持放電條件 ， 在均勻電場(chǎng)中也就是導(dǎo)致?lián)舸┑臈l件 23 在電離室中得到的初始電子崩照片 圖 a和圖 b的時(shí)間間隔為 1?107秒 p=270毫米汞柱， E= /厘米 初始電子崩轉(zhuǎn)變?yōu)? 流注瞬間照片 p＝ 273毫米汞柱 E=12千伏 /厘米 電子崩在空氣中的發(fā)展速度約為 ?107cm/s 24 在電離室中得到的陽極流注發(fā)展過段的照片 正流注的發(fā)展速度約為 1?108?2?108cm/s 25 pd很大時(shí)放電現(xiàn)象
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