什么是表面电离系数
高电压随笔1.汤逊巴申
拿破仑波那帕脱
来自专栏高电压复习小记
复习高电压的随笔,写给自己看的,不喜勿喷~但欢迎读者补充指正
首先是气体放电的基本理论。
带电质点的产生:碰撞电离。带电质点在电场中获得动能,碰撞气体分子,使之电离。
并不是所有碰撞都能引发电离。因此引入平均自由程的概念。平均自由程越大,积累动能就越多,越容易电离。T大p小平均自由程大。电子是引起碰撞电离的主要带电质点,常温常压空气中电子平均自由程在10-7m量级。
除碰撞电离外,还有光电离(到达地表的普通阳光远不足以引起光电离)、热电离(本质上仍是碰撞电离和光电离,只不过其能量来源不是电场,而是气体分子本身的热能。但常温下远不足以热电离)
给阴极注入能量可发射电子。阴极表面电离比气体电离更容易。
带电质点的消失:复合(复合放光子引发新电离。带电质点浓度高处通常既是强烈电离区又是强烈复合区)、扩散、流入电极、形成负离子(电子+气体分子,负离子阻碍放电)
低气压均匀场汤逊理论与巴申定律
电压达到一定程度后,取消外电离因素,放电可继续,是为自持放电。
电子碰撞电离系数a:沿电场方向走1cm发生的碰撞电离次数。I=I0exp(ad)(I0为由外电离因素引起的饱和光电流,I为外电路电流)场强对a影响很大。
阴极表面电离系数r:折算到每个碰撞阴极的正离子在阴极释放出的自由电子数
I=I0exp(ad)/(1-rexp(ad))
自持放电条件:
r(exp(ad)-1)=1
或rexp(ad)=1
巴申定律:均匀场Ub-pd曲线