潘寧放電

大量電子受磁場約束，以滾輪線的形式貼近陽極筒旋轉，形成一層電子云。旋轉電子云的旋轉頻率約為100兆赫茲量級，電子密度可達1010（個/厘米3）量級。上述現象稱為潘寧放電。

工作原理

冷陰極潘寧放電原理的結構來說明,一個圓筒作為陽極,在其兩端放兩電極,一般接相同電位作為陰極,將整個放電系統放入軸向磁場中。空間中殘存的電子、離子，在電磁場的作用下，產生輪滾線運動，電子運動軌跡大大延長，導致它與中性氣體分子的碰撞幾率增大，提高了電離效率，使得這種結構在很低的氣壓下也能發生放電。

放電分類

根據磁感強度B和氣體密度n的大小可以將潘寧放電分成幾類：①在氣壓很低、磁場很弱時不發生自持放電。②低氣壓放電模式，此時放電的基本特點是：由於磁場同伸展子橫越磁場的速率遠比離子慢，於是在放電空間內形成過剩的電子云，電子云使徑向電位下垂，並在陽極附近形成鞘層；陽極電流隨氣壓線性增加，這是潘寧電離計（PIG）的基礎；此時並未在整個空間形成電漿。③高氣壓放電模式，當氣壓大於1.3×10-2Pa,放電模式由低氣壓放電突然過渡到高氣壓放電。

低氣壓放電模式還可以細分為兩種模式：①低氣壓低磁場（LMF）模式；②低氣壓高磁場（HMF）模式。