氣體中放電的類型

氣體中的放電包括由於電離過程而在帶電粒子（電子和離子）的電場作用下氣體運動的所有情況......氣體中發生放電的先決條件是存在游離的其中的電荷 - 電子和離子。

僅由中性分子組成的氣體根本不導電，即理想的電介質...在實際條件下，由於天然電離器（來自太陽的紫外線輻射、宇宙射線、地球的放射性輻射等）的作用，氣體總是含有一定量的自由電荷——離子和電子，使其具有一定的導電性。

天然電離器的功率非常低：由於它們的作用，每立方厘米空氣中每秒約形成一對電荷，這對應於電荷體積密度的增加 po = 1.6-19 CL /（立方厘米 x 英寸）。每秒有相同數量的電荷重新組合。同時 1 立方厘米空氣中的電荷數保持不變，等於 500-1000 對離子。

因此，如果在電極之間距離為S的扁平空氣電容器的極板上施加電壓，則電路中將建立電流，其密度為J= 2poS = 3.2×10-19 S A / cm2 .

使用人工電離器會使氣體中的電流密度增加許多倍。例如，當用水銀石英燈照射氣隙時，氣體中的電流密度增加到 10 — 12 A / cm2；在電離體積附近存在真誠放電，電流約為 10-10 A / cm2 等。

考慮通過具有均勻電場的氣隙的電流對所施加電壓 i 值的依賴性（圖 1）。

米。 1. 氣體放電的電流-電壓特性

最初，隨著電壓增加，間隙中的電流增加，這是由於電荷量的增加落在電極上的電場作用下（OA 部分）。在 AB 部分，電流幾乎沒有變化，因為所有由外部電離器形成的電荷都落在電極上。飽和電流Is由作用在間隙上的離子發生器的強度決定。

隨著電壓的進一步增加，電流急劇增加（BC部分），這表明在電場作用下氣體電離過程的強烈發展。在電壓 U0 下，觀察到間隙中的電流急劇增加，在這種情況下，它失去了介電特性並變成了導體。

氣隙電極間出現高導電通道的現象稱為電擊穿（氣體中的擊穿常稱為放電，即擊穿形成的全過程）。

對應於 OABS 特性部分的放電稱為依賴性，因為在該部分中，氣隙中的電流由活性離子發生器的強度決定。 C 點之後部分的放電稱為獨立放電，因為該部分的放電電流僅取決於電路本身的參數（其電阻和電源功率）以及為了維護，帶電粒子的形成由於不需要外部電離器。自放電開始時的電壓 Wo 稱為初始電壓。

根據放電發生的條件，自溶成氣體的形式可能不同。

在低壓下，由於單位體積的氣體分子數少，間隙無法獲得高導電性，輝光放電……輝光放電中的電流密度很低（1-5 mA / cm2），放電覆蓋電極之間的整個空間。

米。 2、氣體中輝光放電

在接近大氣壓和更高的氣體壓力下，如果電源功率小或電壓短時間施加在間隙上，就會發生火花放電……火花放電的一個例子是放電 以閃電的形式…隨著長時間暴露在電壓下，火花放電會以火花的形式在電極之間交替出現。

米。 3.真誠的放電

在能源大功率的情況下，火花放電變成電弧，電流可以通過間隙，達到數百和數千安培。這樣的電流有助於加熱放電通道，增加其電導率，並且因此獲得電流的進一步增加。由於此過程需要一些時間才能完成，因此在短期施加電壓的情況下，火花放電不會變成電弧放電。

米。 4、電弧放電

在高度不均勻的場中，自放電總是以電暈放電的形式開始，它只在場強最高的氣隙部分（靠近電極的尖銳邊緣）發生。在電暈放電的情況下，電極之間不會出現通過通道的高導電性，即空間保持其絕緣特性。隨著施加電壓的進一步增加，電暈放電轉變為善意放電或電弧放電。

電暈放電——在強不均勻電場中發生的具有足夠密度的氣體中的靜止放電類型。電子雪崩對中性氣體粒子的電離和激發局限於曲率半徑小的電極附近的強電場的有限區域（電暈帽或電離區）。電離區內氣體發出的淡藍色或紫色光芒，類似於日冕的光暈，產生了這種放電的名稱。

除了可見光、紫外線（主要）以及較短波長的光譜中的輻射外，電暈放電還伴隨著來自電暈電極的氣體粒子的運動——即所謂的“電風”，嗡嗡聲，有時是無線電發射、化學、反應（例如，空氣中臭氧和氮氧化物的形成）。

米。 5、電暈放電成氣體

不同氣體中放電現象的規律是相同的，區別在於表徵過程的係數值不同。