气体介质中带电质点的产生

1、气体介质中带电质点的产生第1页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四一、气体中带电质点的产生中性的气体是不导电的。 气体导电是因为气体分子发生了电离（ionization）出现了足够多的带电粒子（自由电子、正负离子）；2022/9/21第2页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四气体中带电粒子的产生电离碰 撞 电 离光 电 离 热 电 离电极表面电离2022/9/21第3页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四碰撞电离(Impact Ionization)2022/9/21第4页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四影响碰撞电离的

2、主要因素外加电场强度 E2）电子平均自由行程2022/9/21第5页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四电子平均自由行程自由行程：一个质点在两次碰撞之间自由通过的距离。2022/9/21第6页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四T：气温 ，Kp：气压 ，Pa平均自由行程大：质点在电场力作用下，加速距离长，容易积累足够的动能，引起碰撞电离的概率大；平均自由行程小：质点在电场力作用下，加速距离短，不易积累足够的动能，引起碰撞电离的概率小；2022/9/21第7页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四在电场力作用下气体中电子和离子哪个更容易使分子引

3、起碰撞电离？电子半径比离子小得多，平均自由行程大；电子与气体分子发生碰撞后，动能损失很少，可以在电场力作用下，一直加速积聚动能；离子与气体分子发生碰撞后，不管电离与否，将损失其动能，使碰撞电离概率减小。-2022/9/21第8页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四光电离(Photoionization)+-光子+-+光子能量气体分子电离能h 普朗克常数 6.62 x 10-27 光频率2022/9/21第9页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四可见光不会使空气发生电离引起光电离的是高能射线（X射线、射线，短波紫外线）2022/9/21第10页，共15页，20

4、22年，5月20日，7点37分，星期四 一切因气体热状态引起的电离过程称为热电离包括： 随着温度升高气体分子动能增加引起的碰撞电离， 高温下高能热辐射光子引起的光电离。热电离(Thermal Ionization)2022/9/21第11页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四电极表面电离正离子撞击阴极表面光电子发射热电子发射强场发射-自由电子+原子核-逸出2022/9/21第12页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四二、带电粒子的消失消失于电极扩散复合2022/9/21第13页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四三、负离子的形成（附着）吸附电子能力较强的气体电负性气体 如：O2，H20，SF6等-中性粒子-负离子2022/9/21第14页，共15页，2022年，5月20日，7点37分，星期四小结：气体放电是因为气体发生电离出现带电粒子；气体电离的四种形式：碰撞电离、光电离、热电离、电极表面电离；分子俘获电子可形成负离子，俘获分子能力强的气