电压(V) 暗放电 辉光放电 冀光放电 汤生区 (C)汤生区： 电子 电装 可以电离中性本底气体。 击穿电压 ①电子来源：光电子或二 次电了发射，电子碰撞电 辉光到弧光的跃变 离。 ②电流增加过程：电子 雪崩倍增，指数增加(C E段) 饱和区 正常舞光 异常年光 热苏 ITHEMAL 本底电离 A 100 108 106 109 10-2 100 10,000 电流」(A】 图4,1？直流低压放电管的电压电流特性
（C）汤生区： 电子 可以电离中性本底气体。 ①电子来源：光电子或二 次电了发射，电子碰撞电 离。 ②电流增加过程：电子 雪崩倍增，指数增加（C— E段）
③汤森第一电离系数英国物理 电压y 学家汤生(J.S.Towsend)20世 E 击穿电压 纪初提出第一个定量的气体放电 0 电举区 理论，即电子雪崩理论。 Townsend 成电区 Notes: 适用范围：非自持到自持的转变，仅 电流饱和区 仅考虑外部电场，没有考虑等离子体带 电粒子对电场的影响。 本底电离区 电流I(A) 汤森第一电离系数ā，是一个电子沿电 场走过单位长度时平均电离碰撞的次数
③汤森第一电离系数英国物理 学家汤生(J．S．Towsend)20世 纪初提出第一个定量的气体放电 理论，即电子雪崩理论。 汤森第一电离系数α，是一个电子沿电 场走过单位长度时平均电离碰撞的次数。 适用范围：非自持到自持的转变，仅 仅考虑外部电场，没有考虑等离子体带 电粒子对电场的影响。 Notes：
推导 (a)电子不是每次碰撞都能产生电离。 (b)能电离的碰撞->电子在两次碰撞间从电场加速获得的能量： eXEXλ，≥电离能V,即自由程足够大。 (c)W次碰撞中，自由程大于1的碰撞次数为 N exp(/) 。为平均自由程 (d) 单位长度内的电子碰撞次数N: N=元
推导 (a)电子不是每次碰撞都能产生电离。 (b)能电离的碰撞---->电子在两次碰撞间从电场加速获得的能量： e×E×λi ≥ 电离能Vi，即自由程足够大。 (c) N次碰撞中，自由程大于λi的碰撞次数为 exp( / ) N i e 𝜆𝑒 − 为平均自由程 （d）单位长度内的电子碰撞次数N： N= e 1
推导： (e)汤森第一电离系数a 1 a- (f)换成放电参数：气压、电场 1=Ap B = eEt p =Aexp( E/P B=AV;
(e) 汤森第一电离系数α 推导： (f)换成放电参数：气压、电场 𝜆𝑖 = 𝑉𝑖 𝑒𝐸𝑖 𝛼 𝑝 = 𝐴exp(− 𝐵 𝐸Τ𝑝 ） B=AVi 𝛼 = 1 𝜆ҧ 𝑒 exp（ − 𝜆𝑖 𝜆ҧ 𝑒 ）
④不同气体的汤森第一电离系数α a B Aexp( = p E/p 气体 A离子对/(Torr.m) B (V/(Torr.m)) Air 1220 36500 c02 2000 46600 H2 1060 35000 HCI 2500 38000 He 182 5000 H20 1290 28000 Kr 1450 22000 N2 400 10000 Hg 2000 37000
④不同气体的汤森第一电离系数α 气体 A离子对/（Torr•m） B（V/(Torr•m)） Air 1220 36500 CO2 2000 46600 H2 1060 35000 HCI 2500 38000 He 182 5000 H2O 1290 28000 Kr 1450 22000 N2 400 10000 Hg 2000 37000 𝛼 𝑝 = 𝐴exp(− 𝐵 𝐸Τ𝑝 ）