氣體中帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失

? ? ? ?純凈的、中性狀態(tài)的氣體是不導電的，只有在氣體中出現(xiàn)了帶電質(zhì)點(電子、負離子或正離子)以后才可能導電，并在電場作用下發(fā)展成各種形式的氣體放電現(xiàn)象。

一、帶電質(zhì)點的產(chǎn)生

? ? ? ?質(zhì)點的來源有兩個：一是氣體質(zhì)點本身發(fā)生游離；二是位于氣體中的金屬發(fā)生表面游離。

? ? ? ?氣體質(zhì)點游離的能量稱為游離能。隨氣體種類不同，游離能一般在10~15eV之間。金屬表面游離所需要的能力稱為逸出功，隨金屬不同在一般在1~5eV之間(1eV=16021892*10^-19J)。

二、帶電質(zhì)點的消失

? ? ? ?某些氣體、如氧、氟、氯、六氟化硫等，它們的游離能特別大。當電子與之相撞時，通常不能產(chǎn)生碰撞游離，反而撞擊電子被吸附而形成負離子。這樣的氣體通常稱為負電性氣體。

? ? ? ?在負離子形成過程中，氣隙中的電子逐漸減少。另外，由于負離子體積大、運動速度慢，因此它不易使氣體游離而產(chǎn)生新電子，所以負離子的形成會阻礙擊穿過程的發(fā)展。

? ? ? ?在氣體放電的發(fā)展過程中，除了有帶電質(zhì)點產(chǎn)生的游離過程，也同時存在帶電質(zhì)點從游離區(qū)消失或削弱其游離過程，這個過程。在放電發(fā)展過程中，游離起主導作用。而在電弧熄滅過程中，則與前面相反，去游離起主導作用。去游離過程將氣體迅速恢復中性的絕緣狀態(tài)。

? ? ? ?帶電質(zhì)點的兩種形式。

? ? ? ?1、帶電質(zhì)點的擴散

? ? ? ?氣體中的帶電質(zhì)點也和其他的中性分子一樣，經(jīng)常處于不規(guī)則的熱運動之中。如果不同區(qū)域的帶電質(zhì)點濃度變得均勻。這種現(xiàn)象稱為帶電質(zhì)點的擴散。當氣隙發(fā)生放電并去掉電源后，放電通道中高濃度的帶電質(zhì)點將迅速向周圍擴散，使間隙恢復到原來的絕緣狀態(tài)。

? ? ? ?2、帶電質(zhì)點的復合

? ? ? ?氣體中帶異號電荷的質(zhì)點相遇時，有可能發(fā)生電荷的傳遞與中和，這種現(xiàn)象稱為帶電質(zhì)點的復合。發(fā)生在電子和正離子之間的復合稱為電子復合，其結果是產(chǎn)生一個中性分子；發(fā)生在正負離子之間的復合稱為離子式復合，其結果是產(chǎn)生兩個中性分子。復合是與游離相反的物理過程，在這個過程中，將游離時吸收的能量以光子的形式釋放出來。這種光輻射在一定條件下不能導致其他氣體分子的游離，使氣體放電出現(xiàn)跳躍式的發(fā)展。

? ? ? ?帶電質(zhì)點的復合強度與正、負帶電質(zhì)點的濃度，質(zhì)點的相對運動速度有關。帶電質(zhì)點的濃度越大，質(zhì)點的相對運動速度低，則復合越劇烈。在常態(tài)下，沒立方厘米的空氣中大約存在500~1000對正負電荷。它們是外界游離因子(高能輻射線)使空氣發(fā)生游離和產(chǎn)生出來的正負電荷又不斷地復合所達到的一種動態(tài)平衡狀態(tài)。