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2019年12月1日9时16分,2.1 气体中带电质点的产生与消失,带电质点的产生 负离子的形成 带电质点的消失,2019年12月1日9时16分,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);,2019年12月1日9时16分,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,2019年12月1日9时16分,碰撞电离(Impact Ionization),2019年12月1日9时16分,影响碰撞电离的主要因素,外加电场强度 E 2)电子平均自由行程,2019年12月1日9时16分,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。,2019年12月1日9时16分,T:气温 ,K p: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;,2019年12月1日9时16分,在电场力作用下气体中电子和离子哪个更容易使分子引起碰撞电离?,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。,-,2019年12月1日9时16分,光电离(Photoionization),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,2019年12月1日9时16分,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),2019年12月1日9时16分,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),2019年12月1日9时16分,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,2019年12月1日9时16分,二、带电粒子的消失,消失于电极 扩散 复合,2019年12月1日9时16分,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,2019年12月1日9时16分,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体称为电负性气体; 气体中带电质点会消失,其中复合导致光子辐射。,
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