电弧的基本特征
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已被激励的中性粒子比较容易电离，因为此时产生电离所需
的能量小于正常中性粒子所需的能量，减少的数值即等于该
元素的激励能。这种经过激励状态再电离的现象叫做分级电 离。
激励是一种不稳定的状态，大量被激励的中性粒子能以光量 子的形式释放能量而自动的回到正常状态。
§ 3-1 气体放电的物理过程
有一种特别的激励状态，在该状态下，已经跳到较外层轨道
光电离作用的大小，与光频成正比，所以X射线、 、、 、
宇宙射线和紫外线都有较强的电离作用。
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、电场电离：也叫碰撞电离。是一个质量为m的带电粒子(由光电离或表 面发射所产生)在电场的作用下被加速到Ｖ后，如其动能 ½MV²大于Ｗyl，那 么，当其与中性粒子发生碰撞时，此动能就可以被传递给中性粒子的外层电 子，使它脱离原子核的引力范围成为自由电子。 动能超过电离能的电子，不是每次碰撞中性粒子都能使之电离的，而存在一 定几率。电离几率的大小既取决于动能的大小，又取决于电子和中性粒子两 者电磁场相互作用时间。有可能碰撞使中性粒子处于激励状态，然后再碰撞 才电离。有时碰撞后既不电离也不激励，而是附着在中性粒子上而构成负离 子。 负电性气体：对电子的粘合作用特强的气体，多为氟原子及其化合物。
§ 3-1 气体放电的物理过程
§ 3-1 气体放电的物理过程
b、空间复合：两种 直接复合：正离子和电子在空间相遇后形成一个中性粒子 间接复合：电子粘在中性粒子上形成负离子， 再与正离子相遇复 合成为两个中性粒子。
§ 3-1 气体放电的物理过程
复合概率和气体的性质及纯度有关。例如，惰性气体和纯净
一方面它可给电路中磁能的泄放提供场所，从而降低电路开断时产生的 过电压， 另一方面它延迟电路的开断、烧损触头，在严重的情况下甚至可能引 起开关电器的着火和爆炸。
因此，在电器技术科学中研究电弧的目的，不在于如何利 用电弧稳定然烧的特性为生产服务，而在于采取怎样的措施 使其存在的时间尽量缩短，以减轻其危害。或者说，研究电 弧的目的是为了尽快的熄灭电弧。
EF区的放电形势为弧光放电， 即间隙中产生电弧。弧光放电特 征是：放电通道有明显边界，通 道中的温度极高，电流密度很大， 阴极压降很小，电离方式主要是
热电离。
源自文库
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、自持放电阶段：图3-5中的CF
离，因而随着电压的升高, 电流增长较快。
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、自持放电阶段：图3-5中的CF段。
a、定义：电压升到C点时，由高压电
场发射和二次发射产生的电子数已足 够多，此时去除外界因素后，也能由 电子通过电场电离产生正离子，再由 正离子通过二次发射产生电子这一往
复作用维持间隙的放电，放电能够维
间内，扩散的正离子数和负带电粒子数相等。否则，扩 散不能继续进行。 例：假设多扩散了一个负离子，则电离气体中相对多了一 个正离子，于是电离气体中将形成一正电场，他它对正 离子进行排斥而对负带电粒子进行吸引。结果加速正离 子的扩散而阻碍负带电粒子的扩散，使电离气体中粒子 数趋于新的平衡。
§ 3-1 气体放电的物理过程
１、表面发射：指由金属表面发射电子的现象； 它包括了热发射、高电场发射、光发射和二次发射。
① 热发射：在2000～2500K范围内，金属表面自由电子获得足够的 动能，超越金属表面晶格电场造成的势垒而逸出的现象。
逸出功：记为Ｗyc，是指一个电子逸出金属所需的最低能量，单位为
ev。
§ 3-1 气体放电的物理过程
§ 3-1 气体放电的物理过程
一、激励与电离： １、激励：也叫激发，是指原子吸收能量后，使电子由低能量轨道 跳向能量较高的轨道的过程 (激励后原子仍是中性原子，但原子的能 量提高了)。此状态只存在10-9～10-8秒。
§ 3-1 气体放电的物理过程
２、电离：
① 定义：电离是指原子吸收足够大的能量后，电子被激发到自由态
上的电子不能很快地返回原来的正常轨道。常常必须再由外
界加进能量，使已处于较外层轨道上的电子跳到更外层轨道
上去，然后电子才能跳回正常轨道，或者，电子在第二次外
界能量的作用下发生电离。这种激励状态叫做介稳状态。中 性粒子处于介稳状态的时间可达10-4-10-2s甚至更长，因而它 在中性电子电离的过程中起很大作用。
e 电子的电量，e 1.6 1019 C U yl 电离电位
§ 3-1 气体放电的物理过程
激励一个电子所需的能量称为激励能，它的单位为eV。一个原子可 以有几个激励能，它们分别对应于不同的外层轨道。一些气体和金属蒸汽 的激励能也示于表3-1中。括号中的数字表示第二激励能。
§ 3-1 气体放电的物理过程
而离开原子轨道形成自由电子，使原来的中性原子或分子(统称中性 粒子或中性质子) 变成一个带正电荷的粒子(正离子)的过程。
② 电离能(Ｗyl)： 指电离出一个电子所需的最低能量(单位为：Ｊ，
其值参见教材P58,表3-1)。为方便起见，电离能Ｗyl可以直接用电离 电压表示，其单位由J改为ev；
Wyl eU yl
§ 3-1 气体放电的物理过程
①、非自持放电阶段： AB段：此时加到电极上的电压在间隙中产生的电场强度较小，不足以产生高 电场发射和电场电离，间隙中带电粒子仅由外加电离因素（宇宙射线、χ射 线等）产生，在电压数值超过A点时，他们能够全部达到阳极，而呈现 电流大小与电压数值无关的特性。 BC段：此时电压数值较高，间隙电场强度较大， 自由电子在此电场作用下运动时，足以产生电场 电离。由此产生的正离子在电场作用下向阴极运 动，并在到达阴极时轰击阴极使之产生二次发射。 发射出的电子进入气体间隙，再继续进行电场电
§ 3-1 气体放电的物理过程
③、热电离：当气体温度在3000～4000K以上时，气体粒子因高速 热运动而互相碰撞所产生的电离。 气体的热电离度可用沙哈公式计算：
1.55 102
T 1.25 P 133
e
5800Wyl T
式中，P是压力（Pa），T是气体温度(k)，Wyl是中性粒子的电离能(J)。 温度越高，气体的电离度越高。
电弧的基本特征
（其中红色内容是重点）
1．气体放电的物理基础 ；气体放电的理论。
2．电弧的物理特性；电弧产生的过程和电弧的温度、直径等特性。
3．直流电弧的特性和熄灭原理；直流电弧的熄灭条件和熄灭方法。 4．交流电弧的特性；交流电弧的伏安特性及电弧电压对电路电流的影 响。 5、麦也耳电弧数学模型介绍
第三章
的氢气及氮气都不会与电子结合成为负离子，而氟原子及其化 合物（SF6）就具有极强的捕获电子的能力。因此SF6 称为负电性气体，是一种良好的灭弧介质。 带电粒子在复合过程中要释放部分能量，后者被用以加热物体 的表面（表面复合时）；或被用以增大所形成中性粒子的运动 速度及以光量子的形式向周围空间辐射（空间复合时）。 被
热发射 气 体 放 电 方 式 表面发射 场致发射 光发射 气 体 消 电 离 方 式
表面复合
复合
空间复合
二次发射
光电离 空间电离
扩散
电场电离
热电离
§ 3-1 气体放电的物理过程
四、气体放电
§ 3-1 气体放电的物理过程
１、气体放电的几个阶段： 见图3-5。 ①、非自持放电阶段：是指间隙中最初的的自由电子是由外加因素产生的，当 外界因素去除后，间隙中无自由电子存在不能进行导电，放电无法维持。所 以图中的ＯC段称为非自持放电阶段： OA段：此时电压过低，间隙电场强度过小，外加电离因素（宇宙射线、χ射 线等）产生的带电粒子不能全部达到阳极，属漫游状态，当U↑时，到达阴 极的带电粒子成比例增加；
§ 3-1 气体放电的物理过程
二、气体电离方式： 气体通常不导电，但是如果气体中含有带电粒子---电子、 正离子和负离子，它就能导电。我们把这种气体叫电离气 体。
气体中被电离的原子数与总原子数之比叫做电离度。电离
度越高气体导电率越大。 气体电离方式可以分为：表面发射和空间电离。
§ 3-1 气体放电的物理过程
电弧的基本特征
实验室模拟磁环爆发
第三章
电弧的基本特征
空间天体等离子体
“电弧”的定义： 定义 ：在大气中开断电路时，当电源电压U > U0 =（12～20） Ｖ，被开断电流Ｉ>（0.25～1）Ａ时，触头间隙中产生的一团 温度极高、发强光、能导电的近似圆柱体的气体。
电弧是一种气体放电现象，也是一种等离子体（ Plasma ）。 电弧具有温度高和发强光的性质，被广泛用于焊接、熔炼和强光源等各 个技术领域。但是，在开关电器中，电弧的存在却具有两重性。
电 器 理 论 基 础-第三章
天津工业大学 电气工程与自动化学院
电气工程及其自动化专业
第三章
概 述
电弧的基本特征
背景知识 § 3-1 气体放电的物理过程 § 3-2 电弧的物理特征 § 3-3 直流电弧的燃烧与熄灭
§ 3-4 交流电弧的特性
§ 3-5 麦也耳电弧数学模型介绍 小 结
第三章
本章讲授内容
§ 3-1 气体放电的物理过程
由图3-1知，金属蒸汽的电离能比一般气体小得多，所以相同温度 下，前者的电离度大于后者。气体中混有金属蒸汽时，其电离度要比纯 气体的高，即电导率要大。
§ 3-1 气体放电的物理过程
三、去电离及其方式：
１、去电离：也叫消电离；是指电离气体中的带电粒子离开电离区
域，或带电粒子失去电荷变成中性粒子的现象。 ２、去电离方式：包括复合与扩散。 ①、复合：两个带异性电荷的粒子相遇后，相互作用引起电荷消失， 形成中性粒子的现象。具体有以下两种方式： a、表面复合：四种。电子进入阳极；正离子接近阴极后从阴极取 得电子，自身变为中性粒子；负离子接近阳极后将电子移给阳极， 自身 变为中性粒子。 还有，走向未带电金属的带电粒子在金属表面感应出相反的电荷， 由于库伦力的作用它被吸附到金属表面。如果此时再有另一异号带电粒 子也走向金属表面，则两个粒子通过金属分别交出和取得电子而变成一 个或两个中性粒子。
§ 3-1 气体放电的物理过程
气体放电:是指气体由绝缘状态变成导电状态，使电流通过的现象。
气体放电的前提：气体电离化。
电弧是气体放电的一种形式。
电子是按一定数量规律分布在其最低能级的轨道上。当原子受到外界能量
(热、光、碰撞等)作用时，其外层轨道上的电子就可能吸收这些能量，克服 原子核的吸引力而跃迁到更外层较高能级的轨道上去。然而，电子处于外 层轨道上是不稳定的，常因受原子核的吸引力作用而自动跳回到原来的轨 道上去。在跳回的过程中，电子以量子辐射的形式放出多余的能量。
持的阶段， 即图中的CF段。
§ 3-1 气体放电的物理过程
C点附件的BD区，因为汤姆逊 最早对其进行研究，故常称为汤 姆逊放电区。 在DE区，气体成辉光，故称为 辉光放电区。此时间隙中的电离
方式主要是电场电离。辉光放电
的特征为：放电通道的温度为常
温，电流密度小，阴极压降较高。
§ 3-1 气体放电的物理过程
② 高电压发射：也叫场致发射，是常温下当金属表面的电场强度 >106(v/cm)时，自由电子逸出金属的现象。 隧道效应
③ 光发射：光线(红外线、紫外线及其他射线)照在金属表面，引起电子从表
面逸出的现象。光电效应 ④ 二次发射：是指正离子高速撞击阴极或电子高速撞击阳极，引起金属表面 发射电子的现象。
在气压较高的放电间隙中，通常阴极表面附近比阳极表面附近的电场强度较高， 所以阴极表面二次发射较强并在气体放电过程中起着重要的作用。
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、扩散：弧柱中的带电粒子，由于热运动，从弧柱中浓度高 的区域移到浓度低的区域的现象。它使电离空间内带电粒 子减少，从而降低电离度，有助于熄灭电弧。
§ 3-1 气体放电的物理过程
当电离气体中正负带电粒子数相等(这种电离气体称为等
离子体)时，扩散必然是所谓双极性扩散，亦即在同一时
§ 3-1 气体放电的物理过程
２、空间电离：是指电极间气体受外力影响，其分子及原子 分裂成自由电子和正离子的现象。
空间电离的方式有光电离、电场电离和热电离；它们可能同
时存在。 ①、光电离：中性粒子受光照作用，当光子能量 (h•γ) 大于 等于原子或分子的电离能时，发生的电离。( h：普朗克常数， h＝6.624×10-34，单位是j•s；γ：光子的频率，S-1)。
的能量小于正常中性粒子所需的能量，减少的数值即等于该
元素的激励能。这种经过激励状态再电离的现象叫做分级电 离。
激励是一种不稳定的状态，大量被激励的中性粒子能以光量 子的形式释放能量而自动的回到正常状态。
§ 3-1 气体放电的物理过程
有一种特别的激励状态，在该状态下，已经跳到较外层轨道
光电离作用的大小，与光频成正比，所以X射线、 、、 、
宇宙射线和紫外线都有较强的电离作用。
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、电场电离：也叫碰撞电离。是一个质量为m的带电粒子(由光电离或表 面发射所产生)在电场的作用下被加速到Ｖ后，如其动能 ½MV²大于Ｗyl，那 么，当其与中性粒子发生碰撞时，此动能就可以被传递给中性粒子的外层电 子，使它脱离原子核的引力范围成为自由电子。 动能超过电离能的电子，不是每次碰撞中性粒子都能使之电离的，而存在一 定几率。电离几率的大小既取决于动能的大小，又取决于电子和中性粒子两 者电磁场相互作用时间。有可能碰撞使中性粒子处于激励状态，然后再碰撞 才电离。有时碰撞后既不电离也不激励，而是附着在中性粒子上而构成负离 子。 负电性气体：对电子的粘合作用特强的气体，多为氟原子及其化合物。
§ 3-1 气体放电的物理过程
§ 3-1 气体放电的物理过程
b、空间复合：两种 直接复合：正离子和电子在空间相遇后形成一个中性粒子 间接复合：电子粘在中性粒子上形成负离子， 再与正离子相遇复 合成为两个中性粒子。
§ 3-1 气体放电的物理过程
复合概率和气体的性质及纯度有关。例如，惰性气体和纯净
一方面它可给电路中磁能的泄放提供场所，从而降低电路开断时产生的 过电压， 另一方面它延迟电路的开断、烧损触头，在严重的情况下甚至可能引 起开关电器的着火和爆炸。
因此，在电器技术科学中研究电弧的目的，不在于如何利 用电弧稳定然烧的特性为生产服务，而在于采取怎样的措施 使其存在的时间尽量缩短，以减轻其危害。或者说，研究电 弧的目的是为了尽快的熄灭电弧。
EF区的放电形势为弧光放电， 即间隙中产生电弧。弧光放电特 征是：放电通道有明显边界，通 道中的温度极高，电流密度很大， 阴极压降很小，电离方式主要是
热电离。
源自文库
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、自持放电阶段：图3-5中的CF
离，因而随着电压的升高, 电流增长较快。
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、自持放电阶段：图3-5中的CF段。
a、定义：电压升到C点时，由高压电
场发射和二次发射产生的电子数已足 够多，此时去除外界因素后，也能由 电子通过电场电离产生正离子，再由 正离子通过二次发射产生电子这一往
复作用维持间隙的放电，放电能够维
间内，扩散的正离子数和负带电粒子数相等。否则，扩 散不能继续进行。 例：假设多扩散了一个负离子，则电离气体中相对多了一 个正离子，于是电离气体中将形成一正电场，他它对正 离子进行排斥而对负带电粒子进行吸引。结果加速正离 子的扩散而阻碍负带电粒子的扩散，使电离气体中粒子 数趋于新的平衡。
§ 3-1 气体放电的物理过程
１、表面发射：指由金属表面发射电子的现象； 它包括了热发射、高电场发射、光发射和二次发射。
① 热发射：在2000～2500K范围内，金属表面自由电子获得足够的 动能，超越金属表面晶格电场造成的势垒而逸出的现象。
逸出功：记为Ｗyc，是指一个电子逸出金属所需的最低能量，单位为
ev。
§ 3-1 气体放电的物理过程
§ 3-1 气体放电的物理过程
一、激励与电离： １、激励：也叫激发，是指原子吸收能量后，使电子由低能量轨道 跳向能量较高的轨道的过程 (激励后原子仍是中性原子，但原子的能 量提高了)。此状态只存在10-9～10-8秒。
§ 3-1 气体放电的物理过程
２、电离：
① 定义：电离是指原子吸收足够大的能量后，电子被激发到自由态
上的电子不能很快地返回原来的正常轨道。常常必须再由外
界加进能量，使已处于较外层轨道上的电子跳到更外层轨道
上去，然后电子才能跳回正常轨道，或者，电子在第二次外
界能量的作用下发生电离。这种激励状态叫做介稳状态。中 性粒子处于介稳状态的时间可达10-4-10-2s甚至更长，因而它 在中性电子电离的过程中起很大作用。
e 电子的电量，e 1.6 1019 C U yl 电离电位
§ 3-1 气体放电的物理过程
激励一个电子所需的能量称为激励能，它的单位为eV。一个原子可 以有几个激励能，它们分别对应于不同的外层轨道。一些气体和金属蒸汽 的激励能也示于表3-1中。括号中的数字表示第二激励能。
§ 3-1 气体放电的物理过程
而离开原子轨道形成自由电子，使原来的中性原子或分子(统称中性 粒子或中性质子) 变成一个带正电荷的粒子(正离子)的过程。
② 电离能(Ｗyl)： 指电离出一个电子所需的最低能量(单位为：Ｊ，
其值参见教材P58,表3-1)。为方便起见，电离能Ｗyl可以直接用电离 电压表示，其单位由J改为ev；
Wyl eU yl
§ 3-1 气体放电的物理过程
①、非自持放电阶段： AB段：此时加到电极上的电压在间隙中产生的电场强度较小，不足以产生高 电场发射和电场电离，间隙中带电粒子仅由外加电离因素（宇宙射线、χ射 线等）产生，在电压数值超过A点时，他们能够全部达到阳极，而呈现 电流大小与电压数值无关的特性。 BC段：此时电压数值较高，间隙电场强度较大， 自由电子在此电场作用下运动时，足以产生电场 电离。由此产生的正离子在电场作用下向阴极运 动，并在到达阴极时轰击阴极使之产生二次发射。 发射出的电子进入气体间隙，再继续进行电场电
§ 3-1 气体放电的物理过程
③、热电离：当气体温度在3000～4000K以上时，气体粒子因高速 热运动而互相碰撞所产生的电离。 气体的热电离度可用沙哈公式计算：
1.55 102
T 1.25 P 133
e
5800Wyl T
式中，P是压力（Pa），T是气体温度(k)，Wyl是中性粒子的电离能(J)。 温度越高，气体的电离度越高。
电弧的基本特征
（其中红色内容是重点）
1．气体放电的物理基础 ；气体放电的理论。
2．电弧的物理特性；电弧产生的过程和电弧的温度、直径等特性。
3．直流电弧的特性和熄灭原理；直流电弧的熄灭条件和熄灭方法。 4．交流电弧的特性；交流电弧的伏安特性及电弧电压对电路电流的影 响。 5、麦也耳电弧数学模型介绍
第三章
的氢气及氮气都不会与电子结合成为负离子，而氟原子及其化 合物（SF6）就具有极强的捕获电子的能力。因此SF6 称为负电性气体，是一种良好的灭弧介质。 带电粒子在复合过程中要释放部分能量，后者被用以加热物体 的表面（表面复合时）；或被用以增大所形成中性粒子的运动 速度及以光量子的形式向周围空间辐射（空间复合时）。 被
热发射 气 体 放 电 方 式 表面发射 场致发射 光发射 气 体 消 电 离 方 式
表面复合
复合
空间复合
二次发射
光电离 空间电离
扩散
电场电离
热电离
§ 3-1 气体放电的物理过程
四、气体放电
§ 3-1 气体放电的物理过程
１、气体放电的几个阶段： 见图3-5。 ①、非自持放电阶段：是指间隙中最初的的自由电子是由外加因素产生的，当 外界因素去除后，间隙中无自由电子存在不能进行导电，放电无法维持。所 以图中的ＯC段称为非自持放电阶段： OA段：此时电压过低，间隙电场强度过小，外加电离因素（宇宙射线、χ射 线等）产生的带电粒子不能全部达到阳极，属漫游状态，当U↑时，到达阴 极的带电粒子成比例增加；
§ 3-1 气体放电的物理过程
二、气体电离方式： 气体通常不导电，但是如果气体中含有带电粒子---电子、 正离子和负离子，它就能导电。我们把这种气体叫电离气 体。
气体中被电离的原子数与总原子数之比叫做电离度。电离
度越高气体导电率越大。 气体电离方式可以分为：表面发射和空间电离。
§ 3-1 气体放电的物理过程
电弧的基本特征
实验室模拟磁环爆发
第三章
电弧的基本特征
空间天体等离子体
“电弧”的定义： 定义 ：在大气中开断电路时，当电源电压U > U0 =（12～20） Ｖ，被开断电流Ｉ>（0.25～1）Ａ时，触头间隙中产生的一团 温度极高、发强光、能导电的近似圆柱体的气体。
电弧是一种气体放电现象，也是一种等离子体（ Plasma ）。 电弧具有温度高和发强光的性质，被广泛用于焊接、熔炼和强光源等各 个技术领域。但是，在开关电器中，电弧的存在却具有两重性。
电 器 理 论 基 础-第三章
天津工业大学 电气工程与自动化学院
电气工程及其自动化专业
第三章
概 述
电弧的基本特征
背景知识 § 3-1 气体放电的物理过程 § 3-2 电弧的物理特征 § 3-3 直流电弧的燃烧与熄灭
§ 3-4 交流电弧的特性
§ 3-5 麦也耳电弧数学模型介绍 小 结
第三章
本章讲授内容
§ 3-1 气体放电的物理过程
由图3-1知，金属蒸汽的电离能比一般气体小得多，所以相同温度 下，前者的电离度大于后者。气体中混有金属蒸汽时，其电离度要比纯 气体的高，即电导率要大。
§ 3-1 气体放电的物理过程
三、去电离及其方式：
１、去电离：也叫消电离；是指电离气体中的带电粒子离开电离区
域，或带电粒子失去电荷变成中性粒子的现象。 ２、去电离方式：包括复合与扩散。 ①、复合：两个带异性电荷的粒子相遇后，相互作用引起电荷消失， 形成中性粒子的现象。具体有以下两种方式： a、表面复合：四种。电子进入阳极；正离子接近阴极后从阴极取 得电子，自身变为中性粒子；负离子接近阳极后将电子移给阳极， 自身 变为中性粒子。 还有，走向未带电金属的带电粒子在金属表面感应出相反的电荷， 由于库伦力的作用它被吸附到金属表面。如果此时再有另一异号带电粒 子也走向金属表面，则两个粒子通过金属分别交出和取得电子而变成一 个或两个中性粒子。
§ 3-1 气体放电的物理过程
气体放电:是指气体由绝缘状态变成导电状态，使电流通过的现象。
气体放电的前提：气体电离化。
电弧是气体放电的一种形式。
电子是按一定数量规律分布在其最低能级的轨道上。当原子受到外界能量
(热、光、碰撞等)作用时，其外层轨道上的电子就可能吸收这些能量，克服 原子核的吸引力而跃迁到更外层较高能级的轨道上去。然而，电子处于外 层轨道上是不稳定的，常因受原子核的吸引力作用而自动跳回到原来的轨 道上去。在跳回的过程中，电子以量子辐射的形式放出多余的能量。
持的阶段， 即图中的CF段。
§ 3-1 气体放电的物理过程
C点附件的BD区，因为汤姆逊 最早对其进行研究，故常称为汤 姆逊放电区。 在DE区，气体成辉光，故称为 辉光放电区。此时间隙中的电离
方式主要是电场电离。辉光放电
的特征为：放电通道的温度为常
温，电流密度小，阴极压降较高。
§ 3-1 气体放电的物理过程
② 高电压发射：也叫场致发射，是常温下当金属表面的电场强度 >106(v/cm)时，自由电子逸出金属的现象。 隧道效应
③ 光发射：光线(红外线、紫外线及其他射线)照在金属表面，引起电子从表
面逸出的现象。光电效应 ④ 二次发射：是指正离子高速撞击阴极或电子高速撞击阳极，引起金属表面 发射电子的现象。
在气压较高的放电间隙中，通常阴极表面附近比阳极表面附近的电场强度较高， 所以阴极表面二次发射较强并在气体放电过程中起着重要的作用。
§ 3-1 气体放电的物理过程
②、扩散：弧柱中的带电粒子，由于热运动，从弧柱中浓度高 的区域移到浓度低的区域的现象。它使电离空间内带电粒 子减少，从而降低电离度，有助于熄灭电弧。
§ 3-1 气体放电的物理过程
当电离气体中正负带电粒子数相等(这种电离气体称为等
离子体)时，扩散必然是所谓双极性扩散，亦即在同一时
§ 3-1 气体放电的物理过程
２、空间电离：是指电极间气体受外力影响，其分子及原子 分裂成自由电子和正离子的现象。
空间电离的方式有光电离、电场电离和热电离；它们可能同
时存在。 ①、光电离：中性粒子受光照作用，当光子能量 (h•γ) 大于 等于原子或分子的电离能时，发生的电离。( h：普朗克常数， h＝6.624×10-34，单位是j•s；γ：光子的频率，S-1)。