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輝光放電
稀薄氣體中的自持放電現象
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象 |
| 發(fā)現者 | 法拉第 |
| 性質(zhì) | 低壓氣體中顯示輝光的氣體放電現象 |
| 應用 | 氖穩壓管、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(gè)過(guò)渡階段，放電的整個(gè)通道由不同亮度的區間組成，即由陰極表面開(kāi)始，依次為：①阿斯通暗區；②陰極光層；③陰極暗區(克魯克斯暗區)；④負輝光區；⑤法拉第暗區；⑥正柱區;⑦陽(yáng)極暗區;⑧陽(yáng)極光層。其中以負輝光區、法拉第暗區和正柱區為主體。這些光區是空間電離過(guò)程及電荷分布所造成的結果，與氣體類(lèi)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(shí)，在兩個(gè)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(chēng)為陰極壓降和陽(yáng)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(shí)，兩極間的電壓不隨電流變化，即具有穩壓的特性。
輝光放電時(shí)，在放電管兩極電場(chǎng)的作用下，電子和正離子分別向陽(yáng)極、陰極運動(dòng)，并堆積在兩極附近形成空間電荷區
。因正離子的漂移速度遠小于電子，故正離子空間電荷區的電荷密度比電子空間電荷區大得多，使得整個(gè)極間電壓幾乎全部集中在陰極附近的狹窄區域內。這是輝光放電的顯著(zhù)特征，而且在正常輝光放電時(shí)，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尚未得到足夠的能使氣體分子電離或激發(fā)的動(dòng)能，所以緊接陰極的區域不發(fā)光。而在陰極輝區，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。其余暗區和輝區的形成也主要取決于電子到達該區的動(dòng)能以及氣體的壓強（電子與氣體分子的非彈性碰撞會(huì )失去動(dòng)能）。
發(fā)展歷史
1831~1835年,M.法拉第在研究低氣壓放電時(shí)發(fā)現輝光放電現象和法拉第暗區。1858年,J.普呂克爾在1/100托下研究輝光放電時(shí)發(fā)現了陰極射線(xiàn)，成為19世紀末粒子輻射和原子物理研究的先驅。
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