流注理論

流注理論

關於氣體電擊穿機理的一種理論。由R.瑞特與J.M.米克於1937年提出。湯森理論奠定了氣體放電的理論基礎,但是隨著氣體放電研究的發展,有些現象只由湯森理論難以解釋,例如放電發展的速度比碰撞電離快,放電通道是不均勻的而呈折線形狀,因此需要尋求其他理論。流注理論就是在總結這些實驗現象的基礎上形成的。

基本介紹

  • 中文名:流注理論
  • 外文名:streamer theory
  • 性質:科學
  • 類別:物理
原理簡介,詳細內容,理論發展,

原理簡介

流注理論
streamer theory

詳細內容

套用流注理論描述放電過程見圖流注理論描述的放電過程。在外施電場作用下,電子崩由陰極向陽極發展,由於氣體原子(或分子)的激勵、電離、複合等過程產生光電離,在電子崩附近由光電子引起新的子電子崩,電子崩接近陽極時,電離最強,光輻射也強。光電子產生的子電子崩匯集到由陽極生長的放電通道,並幫助它的發展,形成由陽極向陰極前進的流注(正流注),流注的速度比碰撞電離快。同時,光輻射是指向各個方向的,光電子產生的地點也是隨機的,這說明放電通道可能是曲折進行的。正流注達到陰極時,正負電極之間形成一導電的通道,可以通過大的電流,使間隙擊穿。如果所加電壓超過臨界擊穿電壓(過電壓),電子崩電離加強,雖然電子崩還沒有發展到陽極附近,但在間隙中部就可能產生許多光電子及子電子崩,它們匯集到主電子崩,加速放電的發展,增加放電通道的電導率,形成由陰極發展的流注(負流注)。瑞特和米克認為,當電子崩頭部的電場比外加電壓在間隙中形成的均勻電場更強時,電子崩附近電場嚴重畸變,電離劇烈,放電可以自行發展成流注,從而導致間隙擊穿。根據這一基本思想,他們進行了理論推演。雖然他們計算電子崩頭部電場的方法不盡相同,推導出不同的計算擊穿電壓的方程,但是計算得到的擊穿電壓很相近,與試驗比較相符。

理論發展

20世紀60年代後期,納秒照相技術發展,使對放電通道的研究有了更深入的發展,發現電子崩進行到一定距離之後,放電通道分別向陽極和陰極發展,其速度比電子崩快。

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