百科首頁(yè) > 正文

輝光放電（稀薄氣體中的自持放電現(xiàn)象）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理

精選百科

本文由作者推薦

輝光放電

稀薄氣體中的自持放電現(xiàn)象

輝光放電（glow discharge）是指低壓氣體中顯示輝光的氣體放電現(xiàn)象，即是稀薄氣體中的自持放電（自激導(dǎo)電）現(xiàn)象。由法拉第第一個(gè)發(fā)現(xiàn)，它包括亞正常輝光和反常輝光兩個(gè)過(guò)渡階段。輝光放電主要應(yīng)用于氖穩(wěn)壓管、氦氖激光器等器件的制造。

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

低壓氣體中顯示輝光的氣體放電(空氣中的電子大概在1000對(duì)/cm,由于高壓放電現(xiàn)象在低氣壓狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生輝光現(xiàn)象）現(xiàn)象，即是稀薄氣體中的自持放電（自激導(dǎo)電）現(xiàn)象。自持放電所屬現(xiàn)代詞，指的是不依賴(lài)外界電離條件，僅由外施電壓作用即可維持的一種氣體放電。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(dāng)兩極間電壓較高（約1000伏）時(shí)，稀薄氣體中的殘余正離子在電場(chǎng)中加速，有足夠的動(dòng)能轟擊陰極，產(chǎn)生二次電子，經(jīng)簇射過(guò)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(qiáng)度較小（約幾毫安），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。

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(qū)間組成，即由陰極表面開(kāi)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(fù)輝光區(qū)；⑤法拉第暗區(qū)；⑥正柱區(qū);⑦陽(yáng)極暗區(qū);⑧陽(yáng)極光層。其中以負(fù)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(guò)程及電荷分布所造成的結(jié)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(hào)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(wěn)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(yùn)動(dòng)，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(yuǎn)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(gè)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(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(nèi)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(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(dá)該區(qū)的動(dòng)能以及氣體的壓強(qiáng)（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(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(shí)發(fā)現(xiàn)了陰極射線，成為19世紀(jì)末粒子輻射和原子物理研究的先驅(qū)。

輝光放電相關(guān)的文章

蜜蜂（膜翅目、蜜蜂科下的一類(lèi)真社會(huì)性昆蟲(chóng)）

蜜蜂屬是一種社會(huì)性全變態(tài)昆蟲(chóng)，在分類(lèi)學(xué)上屬于蜜蜂科蜜蜂屬昆蟲(chóng)。原始的蜜蜂屬出現(xiàn)于漸新世，距今已有3000~4000萬(wàn)年。蜜蜂營(yíng)群體生活，生活在蜂巢里。每一個(gè)蜂群由蜂王、雄蜂、工蜂組成。它們形態(tài)特征各不相同，蜂王的身體最大，腹部末端有螫針，是和別的蜂王相斗的工具，它的生殖系統(tǒng)發(fā)達(dá)，可以活4~5年。雄蜂

北海（大西洋東北部的邊緣海）

北海（North Sea）是位于大西洋東北部的邊緣海，位于歐洲大陸的西北，與須德海相對(duì)應(yīng)。北海的西部以大不列顛島和奧克尼群島為界，北部為設(shè)得蘭群島，東鄰挪威和丹麥，南接德國(guó)、荷蘭、比利時(shí)和法國(guó)，西南通過(guò)多佛爾海峽和英吉利海峽與大西洋相通。北海的面積為57.5萬(wàn)平方公里，南北長(zhǎng)965.4公里，東西寬6

新疆大學(xué)（新疆烏魯木齊市全日制普通本科院校）

新疆大學(xué)（英文：Xinjiang University?），簡(jiǎn)稱(chēng)”新大”，位于中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)首府烏魯木齊，是國(guó)務(wù)院確定的全國(guó)第一批88所重點(diǎn)高等院校之一，16所綜合性重點(diǎn)大學(xué)之一，是教育部與新疆維吾爾自治區(qū)人民政府“部區(qū)合建”高校，也是國(guó)家“雙一流”建設(shè)高校、國(guó)家“211工程”建設(shè)高校、入選國(guó)

察合臺(tái)汗國(guó)（蒙古四大汗國(guó)之一）

察合臺(tái)汗國(guó)（1222年-1670年）是蒙古四大汗國(guó)之一，位于中國(guó)西北及中亞地區(qū)，肇基于成吉思汗賜予次子察合臺(tái)封地，建都于阿力麻里的虎牙思（今新疆霍城縣水定鎮(zhèn)西北），國(guó)號(hào)察合臺(tái)汗國(guó)。察合臺(tái)汗國(guó)前后分為察合臺(tái)汗國(guó)（1222-1347年）、西察合臺(tái)汗國(guó)（1347-1369年）、東察合臺(tái)汗國(guó)（1347-15