高电压技术 第一章第三节 自持放电条件

第一章

气体放电的基本物理过程第一节

带电粒子的产生和消失第二节

电子崩第三节自持放电条件第四节起始电压与气压的关系第五节气体放电的流注理论电第六节不均匀电场中的放电过程第七节放电时间和冲击电压下的气隙击穿第八节沿面放电和污闪事故本章主要内容非自持放电和自持放电非自持放电——去掉外电离因素的作用后放电随即停止；自持放电——不需要外界因素，仅由电场作用而维持的放电过程。⒈非自持放电和自持放电的概念第三节自持放电条件返回二汤逊放电理论20世纪初，汤逊根据大量的试验研究结果，提出了适用于均匀电场、低气压、短气隙时气体放电理论理论认为，电子的碰撞电离(α过程，即第二节所说的电子崩）和正离子撞击阴极造成的表面电离（γ过程）起主要作用提出气隙放电电流和击穿电压的计算公式第三节自持放电条件γ过程正离子表面电离系数γ——表示一个正离子沿电场方向由阳极向阴极运动，撞击阴极表面产生表面电离的电子数。正离子向阴极移动，依靠它所具有的动能及位能，在撞击阴极时能引起表面电离，使阴极释放出自由电子⑴γ的概念第三节自持放电条件返回nadnc⑵α过程和γ过程引起的电流设阴极表面单位时间内发射的电子数为ncnc外电离因素产生的电子数—n0前一秒钟产生出来的正离子在阴极上造成的二次电子发射所产生的电子数—γnc(eαd－1)nc个电子到达阳极后，产生总电子数为：na＝nceαd产生的新正离子数为：nceαd－nc正离子撞击阴极表面产生的电子数为γnc(eαd－1)每产生一个自由电子的同时，会产生一个正离子产生的新电子数为：nceαd－nc正离子沿电场运动，撞击阴极造成二次电子发射二次电子发射的形成过程第三节自持放电条件进入阳极的电流（外回路电流）将上式两边乘以电子电荷qe若γ=0，则I＝I0eαd，即只有α过程；若，当I0＝0时，I＝0若，当I0＝0时，I≠0

nc个电子行进d距离产生的电子数na已知nc＝n0＋γnc(eαd－1)

na＝nceαd

α过程＋γ过程的分析nad结论：若1－γ(eαd－1)＝0，即使I0=0（除去外界的电离因素），放电能维持下去。第三节自持放电条件⒊汤逊理论的均匀电场中的电压⑴汤逊理论的自持放电条件物理意义：一个电子从阴极到阳极途中因电子崩（α过程）而造成的正离子数为eαd－1，这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数（γ过程）应为γ(eαd－1)，如果它等于1，就意味着那个初始电子有了一个后继电子，从而使放电得以自持。γ(eαd－1)＝1第三节自持放电条件返回4.汤逊理论的不均匀电场中的电压⑴汤逊理论的自持放电条件说明：在不均匀电场中各点的电场强度E不一样，所以各处的α

值也不同。γ(e∫0αdx－1)＝1第三节自持放电条件d返回当自服持放痕电条修件得峡到满佛足时巨，就通会形誓成图摸解中特闭环愤部分资所示验的循环职不息的状逃态，蝴放电享就能自己体维持下去过。第三摩节自持殖放电寸条件返回第三袖节自持据放电匹条件当电肠压达谎到自涛持放炊电的疲起始认电压京时：在不伸均匀巨电场注中，店可以型出现恒稳定踪蝶的电险晕放项电在均尽匀电拆场或勒稍不森均匀涂电场武中，港将发饱生气侦隙击材穿返回α过程（电漠子崩误过程爽）⑴疑电子厦崩的镇形成拖过程由外搬电离享因素湖产生友一个兽初始通电子电子粪数目桌迅速窗增加优，如摔同冰魂山上胁发生太雪崩塞一样但，形颂成了电子甩崩产生蛮正离释子和偏自由否电子原来村的电件子和井新产蚀生的抗电子货继续评移动浪，不耳断发升生电练子碰吩撞电跑离电场疾力作慰用下昂，电铃子沿甚电场始做定晋向移选动与中顷性粒慕子发躁生电牌子碰筝撞中性隐粒子振发生袄电离第二兰节贸电子株崩返回电子功崩的李形状境：“崩头宅大、流崩尾储小。”电子尾发生鼓电子毯碰撞钳后，惊电子镜的速津度快妻，所著以会闷大量糠的集昆中在财崩头江；正离址子移示动速旬度较岛慢，气所以突缓慢等的移头向崩炊尾。电子您崩——电子友数按淡几何壶级数殿不断生增多欢，像摩雪崩吵似的薄发展寻。从糊而形刃成的绵急剧崖增大仁的空犁间电聚子流