气体放电学原理 1. 碰撞，激发与电离 1) 碰撞 碰撞分为弹性碰撞与非弹性碰撞，弹性碰撞只改变电子及分子的运动方向，非弹性碰撞则引起原子的激发与电离。 2) 潘宁效应: Penning Effect 若 A，B 分别为不同种类的原子，而且，原子A 的激发电位大于原子B的电离电位，当受激原子A 与基态原子B 碰撞后，使基态原子B 电离，受激原子A 的能级降低或变为基态原子A，这种过程称为潘宁碰撞或潘宁效应。 例如: Ne 的亚稳态激发电位是 16。53V，大于 Ar 的电离电位 15。69V。 3) 电离前的管内电流电压变化原理 (瞬间变化) 当电压逐渐增加时，电流逐渐增加；电压增加到一定程度时，开始有原子被激发，电子能量被转移，此时电流反而减小；当电压继续增加时，电子能量继续增加，电流再次增大。 4) 激发与电离规则 有效碰撞面积越大，激发与电离的几率越大电子的运动速度越大，激发与电离的几率越大；但电子速度到一定程度时，来不及与原子发生能量转移，激发与电离的几率反而减小。 当电子速度非常大时，激发与电离的几率再次增加。 5) 特殊形式的激发与电离 a．光致激发与光致电离 热激发与热电离: 在辉光放电中，原子热运动很小，热电离和热激发作用极其微弱，可以忽略；但在高压气体和超高压气体中的弧光放电，热电离和热激发过程就必须考虑。 温度越高，激发和电离越多。 b．放射性射线引起的激发和电离 射线引起的电离: 相当于高速正离子和气体的第一类非弹性碰撞，电离能力很大。射线引起的电离: 相当于高速电子和气体的第一类非弹性碰撞，电离能力较弱。射线引起的电离: 相当于能量很大的光引起的光致电离，穿透力极强，对气体电离作用十分显著。 6) 带电粒子的消失 带电粒子的消失有两种: a. 带电粒子的复合 ；b.带电粒子在外电场作用下跑上电极而消失。 带电粒子的复合有空间复合与管壁复合： 空间复合: 正负粒子在放电空间相互作用而形成中性粒子，包括电子复合及离子复合。 管壁复合: 放电熄灭后，管内电极电位与管壁相同，电子与正离子会从放电空间跑上管壁及电极表面，并且复合，这一过程称为管壁复合。 7) 汤生电子繁流(电子雪崩)理论 电子从阴极跑向阳极的路程中，不断与气体原子发生碰撞电离，新产生的电子也向阳极运动产生更多的电子，电子越来越多，电子流迅速增长的过程叫做电子繁流或电子雪崩。 : 汤生第一电离系数，代表电子对气体的空间电离。 : 正离子的空间电离...
