輝光放電現(xiàn)象
稀薄氣體中的自激導(dǎo)電現(xiàn)象。
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其物理機(jī)制是:當(dāng)放電管兩極的電壓升高到一定值時,稀薄氣體中殘留的正離子被電場加速,獲得足夠的動能撞擊陰極,產(chǎn)生二次電子,經(jīng)簇射過程形成大量帶電粒子,使氣體導(dǎo)電。輝光放電具有電流密度小、溫度低等特點(diǎn)。在放電管中產(chǎn)生明光和暗光區(qū)域。管中不同的氣體有不同的發(fā)光顏色。
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氣體在低氣壓狀態(tài)下的一種自持放電。
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對玻璃圓柱狀放電管兩端施加電壓,當(dāng)壓力處于1~0.1托的范圍時,從陰極逸出的電子在氣體中發(fā)生碰撞、電離和光電離,此時,放電管的大部分區(qū)域呈現(xiàn)出漫射的光輝,其顏色隨氣體的變化而變化,因此稱為輝光放電。
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輝光放電、暗放電和電弧放電構(gòu)成了連續(xù)變化的三種基本放電形式。輝光放電有亞正常輝光和反常輝光兩個過渡階段,放電的整個通道由不同亮度的區(qū)間組成,即由陰極表面開始,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陽極暗區(qū); ⑧陽極光層。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)是空間電離過程及電荷分布所造成的結(jié)果,與氣體類別、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,在兩個電極附近聚集了較多的異號空間電荷,因而形成明顯的電位降落,分別稱為陰極壓降和陽極壓降。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,兩極間的電壓不隨電流變化,即具有穩(wěn)壓的特性。
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輝光球
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當(dāng)你用手觸摸球時(人與地相連),電流從玻璃球中的電極-氣體-玻璃球殼-人體-地球形成一個電路。球周圍的電場和電位分布不再均勻和對稱,因此產(chǎn)生了一個漂亮的放電電弧,隨著你的手指移動。而且,由于球殼與人體之間的電容很小,通過的交流電也很小,所以對人體沒有危險(xiǎn)。
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主要應(yīng)用
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①利用它的發(fā)光效應(yīng)(如霓虹燈)和正常輝光放電的穩(wěn)壓特性(如氖穩(wěn)壓管) 。②利用輝光放電的正柱區(qū)產(chǎn)生激光的特性,制做氦氖激光器。
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