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輝光放電
稀薄氣體中的自持放電現(xiàn)象
基本信息
| 中文名 | 輝光放電 |
| 外文名 | glow discharge |
| 定義 | 稀薄氣體中的自持放電現(xiàn)象 |
| 發(fā)現(xiàn)者 | 法拉第 |
| 性質(zhì) | 低壓氣體中顯示輝光的氣體放電現(xiàn)象 |
| 應(yīng)用 | 氖穩(wěn)壓管、氦氖激光器等器件制造 |
收起
物理原理
輝光放電
放電階段
輝光放電有亞正常輝光和反常輝光兩個過渡階段，放電的整個通道由不同亮度的區(qū)間組成，即由陰極表面開始，依次為：①阿斯通暗區(qū)；②陰極光層；③陰極暗區(qū)(克魯克斯暗區(qū))；④負輝光區(qū)；⑤法拉第暗區(qū)；⑥正柱區(qū);⑦陽極暗區(qū);⑧陽極光層。其中以負輝光區(qū)、法拉第暗區(qū)和正柱區(qū)為主體。這些光區(qū)是空間電離過程及電荷分布所造成的結(jié)果，與氣體類別、氣體壓力、電極材料等因素有關(guān)，這些都可以從放電理論上作出解釋。輝光放電時，在兩個電極附近聚集了較多的異號空間電荷，因而形成明顯的電位降落，分別稱為陰極壓降和陽極壓降。陰極壓降又是電極間電位降落的主要成分，在正常輝光放電時，兩極間的電壓不隨電流變化，即具有穩(wěn)壓的特性。
輝光放電時，在放電管兩極電場的作用下，電子和正離子分別向陽極、陰極運動，并堆積在兩極附近形成空間電荷區(qū)
。因正離子的漂移速度遠小于電子，故正離子空間電荷區(qū)的電荷密度比電子空間電荷區(qū)大得多，使得整個極間電壓幾乎全部集中在陰極附近的狹窄區(qū)域內(nèi)。這是輝光放電的顯著特征，而且在正常輝光放電時，兩極間電壓不隨電流變化。
在陰極附近，二次電子發(fā)射產(chǎn)生的電子在較短距離內(nèi)尚未得到足夠的能使氣體分子電離或激發(fā)的動能，所以緊接陰極的區(qū)域不發(fā)光。而在陰極輝區(qū)，電子已獲得足夠的能量碰撞氣體分子，使之電離或激發(fā)發(fā)光。其余暗區(qū)和輝區(qū)的形成也主要取決于電子到達該區(qū)的動能以及氣體的壓強（電子與氣體分子的非彈性碰撞會失去動能）。
發(fā)展歷史
1831~1835年,M.法拉第在研究低氣壓放電時發(fā)現(xiàn)輝光放電現(xiàn)象和法拉第暗區(qū)。1858年,J.普呂克爾在1/100托下研究輝光放電時發(fā)現(xiàn)了陰極射線，成為19世紀末粒子輻射和原子物理研究的先驅(qū)。
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