高電壓技術(shù) 第一章第三節(jié) 自持放電條件

第一章

氣體放電的基本物理過程第一節(jié)

帶電粒子的產(chǎn)生和消失第二節(jié)

電子崩第三節(jié)自持放電條件第四節(jié)起始電壓與氣壓的關(guān)系第五節(jié)氣體放電的流注理論電第六節(jié)不均勻電場(chǎng)中的放電過程第七節(jié)放電時(shí)間和沖擊電壓下的氣隙擊穿第八節(jié)沿面放電和污閃事故本章主要內(nèi)容非自持放電和自持放電非自持放電——去掉外電離因素的作用后放電隨即停止；自持放電——不需要外界因素，僅由電場(chǎng)作用而維持的放電過程。⒈非自持放電和自持放電的概念第三節(jié)自持放電條件返回二湯遜放電理論20世紀(jì)初，湯遜根據(jù)大量的試驗(yàn)研究結(jié)果，提出了適用于均勻電場(chǎng)、低氣壓、短氣隙時(shí)氣體放電理論理論認(rèn)為，電子的碰撞電離(α過程，即第二節(jié)所說的電子崩）和正離子撞擊陰極造成的表面電離（γ過程）起主要作用提出氣隙放電電流和擊穿電壓的計(jì)算公式第三節(jié)自持放電條件γ過程正離子表面電離系數(shù)γ——表示一個(gè)正離子沿電場(chǎng)方向由陽極向陰極運(yùn)動(dòng)，撞擊陰極表面產(chǎn)生表面電離的電子數(shù)。正離子向陰極移動(dòng)，依靠它所具有的動(dòng)能及位能，在撞擊陰極時(shí)能引起表面電離，使陰極釋放出自由電子⑴γ的概念第三節(jié)自持放電條件返回nadnc⑵α過程和γ過程引起的電流設(shè)陰極表面單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)為ncnc外電離因素產(chǎn)生的電子數(shù)—n0前一秒鐘產(chǎn)生出來的正離子在陰極上造成的二次電子發(fā)射所產(chǎn)生的電子數(shù)—γnc(eαd－1)nc個(gè)電子到達(dá)陽極后，產(chǎn)生總電子數(shù)為：na＝nceαd產(chǎn)生的新正離子數(shù)為：nceαd－nc正離子撞擊陰極表面產(chǎn)生的電子數(shù)為γnc(eαd－1)每產(chǎn)生一個(gè)自由電子的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正離子產(chǎn)生的新電子數(shù)為：nceαd－nc正離子沿電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，撞擊陰極造成二次電子發(fā)射二次電子發(fā)射的形成過程第三節(jié)自持放電條件進(jìn)入陽極的電流（外回路電流）將上式兩邊乘以電子電荷qe若γ=0，則I＝I0eαd，即只有α過程；若，當(dāng)I0＝0時(shí)，I＝0若，當(dāng)I0＝0時(shí)，I≠0

nc個(gè)電子行進(jìn)d距離產(chǎn)生的電子數(shù)na已知nc＝n0＋γnc(eαd－1)

na＝nceαd

α過程＋γ過程的分析nad結(jié)論：若1－γ(eαd－1)＝0，即使I0=0（除去外界的電離因素），放電能維持下去。第三節(jié)自持放電條件⒊湯遜理論的均勻電場(chǎng)中的電壓⑴湯遜理論的自持放電條件物理意義：一個(gè)電子從陰極到陽極途中因電子崩（α過程）而造成的正離子數(shù)為eαd－1，這批正離子在陰極上造成的二次自由電子數(shù)（γ過程）應(yīng)為γ(eαd－1)，如果它等于1，就意味著那個(gè)初始電子有了一個(gè)后繼電子，從而使放電得以自持。γ(eαd－1)＝1第三節(jié)自持放電條件返回4.湯遜理論的不均勻電場(chǎng)中的電壓⑴湯遜理論的自持放電條件說明：在不均勻電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E不一樣，所以各處的α

值也不同。γ(e∫0αdx－1)＝1第三節(jié)自持放電條件d返回當(dāng)自服持放痕電條修件得峽到滿佛足時(shí)巨，就通會(huì)形誓成圖摸解中特閉環(huán)憤部分資所示驗(yàn)的循環(huán)職不息的狀逃態(tài)，蝴放電享就能自己體維持下去過。第三摩節(jié)自持殖放電寸條件返回第三袖節(jié)自持據(jù)放電匹條件當(dāng)電腸壓達(dá)謊到自濤持放炊電的疲起始認(rèn)電壓京時(shí)：在不伸均勻巨電場(chǎng)注中，店可以型出現(xiàn)恒穩(wěn)定蹤蝶的電險(xiǎn)暈放項(xiàng)電在均盡勻電拆場(chǎng)或勒稍不森均勻涂電場(chǎng)武中，港將發(fā)飽生氣偵隙擊材穿返回α過程（電漠子崩誤過程爽）⑴疑電子廈崩的鎮(zhèn)形成拖過程由外搬電離享因素湖產(chǎn)生友一個(gè)獸初始通電子電子糞數(shù)目桌迅速窗增加優(yōu)，如摔同冰魂山上脅發(fā)生太雪崩塞一樣但，形頌成了電子甩崩產(chǎn)生蠻正離釋子和偏自由否電子原來村的電件子和井新產(chǎn)蝕生的抗電子貨繼續(xù)評(píng)移動(dòng)浪，不耳斷發(fā)升生電練子碰吩撞電跑離電場(chǎng)疾力作慰用下昂，電鈴子沿甚電場(chǎng)始做定晉向移選動(dòng)與中頃性粒慕子發(fā)躁生電牌子碰箏撞中性隱粒子振發(fā)生襖電離第二蘭節(jié)貿(mào)電子株崩返回電子功崩的李形狀境：“崩頭宅大、流崩尾儲(chǔ)小?！彪娮游舶l(fā)生鼓電子毯碰撞鉗后，驚電子鏡的速津度快妻，所著以會(huì)悶大量糠的集昆中在財(cái)崩頭江；正離址子移示動(dòng)速旬度較島慢，氣所以突緩慢等的移頭向崩炊尾。電子您崩——電子友數(shù)按淡幾何壺級(jí)數(shù)殿不斷生增多歡，像摩雪崩吵似的薄發(fā)展尋。從糊而形刃成的綿急劇崖增大仁的空犁間電聚子流