Sputter濺鍍輝光放電(Glow Discharge)在真空狀況發(fā)光情形
低壓氣體中顯示輝光的氣體放電現(xiàn)象。在置有板狀電極的玻璃管內(nèi)充入低壓(約幾毫米汞柱)氣體或蒸氣,當兩極間電壓較高(約1000伏)時,稀薄氣體中的殘余正離子在電場中加速,有足夠的動能轟擊陰極,產(chǎn)生二次電子,經(jīng)簇射過程產(chǎn)生更多的帶電粒子,使氣體導(dǎo)電。輝光放電的特征是電流強度較?。s幾毫安),溫度不高,故電管內(nèi)有特殊的亮區(qū)和暗區(qū),呈現(xiàn)瑰麗的發(fā)光現(xiàn)象。
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)。這是輝光放電的明顯特征,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)。
輝光放電的主要應(yīng)用是利用其發(fā)光效應(yīng)(如霓虹燈、日光燈)以及正常輝光放電的穩(wěn)壓效應(yīng)(如氖穩(wěn)壓管)。
電暈現(xiàn)象就是帶電體表面在氣體或液體介質(zhì)中局部放電的現(xiàn)象,常發(fā)生在不均勻電場中電場強度很高的區(qū)域內(nèi)(例如高壓導(dǎo)線的周圍,帶電體的尖附近)。其特點為:出現(xiàn)與日暈相似的光層,發(fā)出嗤嗤的聲音,產(chǎn)生臭氧、氧化氮等。
均勻電場中,由于各點電場強度都是一樣的,當施加穩(wěn)態(tài)電壓(直流、工頻交流),電場強度達到空氣的擊穿強度時,間隙就擊穿了。但日常很難見到均勻電場。對于稍不均勻的電場,日常見得很多。如球-球間隙,球-板間隙等,以球-球間隙為例,當間隙距離小于1/4D時,其電場基本為均勻電場,當 D/4 ≤S≤ D/2 時,其電場為稍不均勻電場。
均勻電場的放電電壓也可用公式計算,公式為(單位為kV):
δ—空氣相對密度;
s—間隙距離cm;