气体中放电的类型

气体中的放电包括由于电离过程而在带电粒子（电子和离子）的电场作用下气体运动的所有情况......气体中发生放电的先决条件是存在游离的其中的电荷 - 电子和离子。

仅由中性分子组成的气体根本不导电，即理想的电介质...在实际条件下，由于天然电离器（来自太阳的紫外线辐射、宇宙射线、地球的放射性辐射等）的作用，气体总是含有一定量的自由电荷——离子和电子，使其具有一定的导电性。

天然电离器的功率非常低：由于它们的作用，每立方厘米空气中每秒约形成一对电荷，这对应于电荷体积密度的增加 po = 1.6-19 CL /（立方厘米 x 英寸）。每秒有相同数量的电荷重新组合。同时 1 立方厘米空气中的电荷数保持不变，等于 500-1000 对离子。

因此，如果在电极之间距离为S的扁平空气电容器的极板上施加电压，则电路中将建立电流，其密度为J= 2poS = 3.2×10-19 S A / cm2 .

使用人工电离器会使气体中的电流密度增加许多倍。例如，当用水银石英灯照射气隙时，气体中的电流密度增加到 10 — 12 A / cm2；在电离体积附近存在真诚放电，电流约为 10-10 A / cm2 等。

考虑通过具有均匀电场的气隙的电流对所施加电压 i 值的依赖性（图 1）。

米。 1. 气体放电的电流-电压特性

最初，随着电压增加，间隙中的电流增加，这是由于电荷量的增加落在电极上的电场作用下（OA 部分）。在 AB 部分，电流几乎没有变化，因为所有由外部电离器形成的电荷都落在电极上。饱和电流Is由作用在间隙上的离子发生器的强度决定。

随着电压的进一步增加，电流急剧增加（BC部分），这表明在电场作用下气体电离过程的强烈发展。在电压 U0 下，观察到间隙中的电流急剧增加，在这种情况下，它失去了介电特性并变成了导体。

气隙电极间出现高导电通道的现象称为电击穿（气体中的击穿常称为放电，即击穿形成的全过程）。

对应于 OABS 特性的部分的放电称为依赖性，因为在该部分中，气隙中的电流由活性离子发生器的强度决定。 C 点之后部分的放电称为独立放电，因为该部分的放电电流仅取决于电路本身的参数（其电阻和电源功率）以及为了维护，带电粒子的形成由于不需要外部电离器。自放电开始时的电压 Wo 称为初始电压。

根据放电发生的条件，自溶解成气体的形式可能不同。

在低压下，由于单位体积的气体分子数少，间隙无法获得高导电性，辉光放电……辉光放电中的电流密度很低（1-5 mA / cm2），放电覆盖电极之间的整个空间。

米。 2、气体中辉光放电

在接近大气压和更高的气体压力下，如果电源的功率低或短时间向间隙施加电压，就会发生火花放电......火花放电的一个例子是放电 以闪电的形式…随着长时间暴露在电压下，火花放电会以火花的形式在电极之间交替出现。

米。 3.真诚的放电

在能源大功率的情况下，火花放电变成电弧，电流可以通过间隙，达到数百和数千安培。这种电流有助于加热放电通道，增加其电导率，结果，获得电流的进一步增加。由于此过程需要一些时间才能完成，因此在短期施加电压的情况下，火花放电不会变成电弧放电。

米。 4、电弧放电

在高度不均匀的场中，自放电总是以电晕放电的形式开始，它只在场强最高的气隙部分（靠近电极的锐边）发生。在电晕放电的情况下，通过通道的高导电性不会在电极之间发生，即空间保持其绝缘特性。随着施加电压的进一步增加，电晕放电转变为善意放电或电弧放电。

电晕放电——在强不均匀电场中发生的具有足够密度的气体中的静止放电类型。电子雪崩对中性气体粒子的电离和激发局限于曲率半径小的电极附近的强电场的有限区域（电晕帽或电离区）。电离区内气体发出的淡蓝色或紫色光芒，类似于日冕的光晕，导致了这种放电的名称。

除了可见光、紫外线（主要）以及较短波长的光谱中的辐射外，电晕放电还伴随着来自电晕电极的气体粒子的运动——即所谓的“电风”，嗡嗡声，有时是无线电发射、化学、反应（例如，空气中臭氧和氮氧化物的形成）。

米。 5、电晕放电成气体

不同气体中放电现象的规律是相同的，区别在于表征过程的系数值不同。