真空放电

真空环境的影响 真空环境将直接影响电极表面状况，因此要选折对 电极无污染的真空系统。

1.微突引起的局部场强增加； 2.阴极低逸出功区的场助热电子发射（肖特基应）； 3.电极表面存在斑点场效应； 4.阴极有局部热点存在； 5.氧化膜及其捕获的正表面电荷，使得表面势垒下降； 6.在阴极表面吸附了具有特殊能带结构的粒子引起隧道效应 （冷场致发射）加强。

预击穿时的微放电现象
与电极表面吸附层有关，可在不同的阈值电压下发 生。微放电电流是一次性的电流脉冲，持续时间约为几 毫秒。还伴随着气体的突然释放，在极间有时有发光现 象。
《物理电子学》
姚宗熙 郑德修 封学民
高压
真空工作的器件：
调制管、整流管；
1. 高功率、高电压的微微波管、功率发射管、脉冲
2. 电压的X光管、显像管；
3. 高能粒子加速器；
4. 电子显微镜、电子束加工设备；
5. 高压真空电容器、高压真空开关等

由于真空中的电子少，平均自由程大于极间距，所以 真空放电只能来源于电极的表面。 电极的材料一般是金属的，所以真空击穿的大电流载 体可能是数量足够的金属蒸汽、气体或等离子体，他 们来源于电极表面的局部过热、蒸发或者解吸。 真空压强的大小并不能影响击穿的发生，而电极表面 的状况对于击穿的发生却是至关重要的。 对真空击穿现象的研究已经近半个世纪了，但目前为 止还没有定论但目前的解释大概有以下三种观点：场 致发射；微粒撞击理论；粒子交换理论。

电极在击穿过程中因电弧引起材料局部熔化时， 会产生由液滴凝固而成的颗粒，微粒从电极表面被 拉出并通过极间间隙而运动的现象称为微粒迁移现 象。
微粒迁移现象


场致发射

从阴极发出一次电子在电场中加速轰击阳极，产生正离子 和光子，引起二次发射，产生负离子，如此往复二次电子不 断增加，间隙击穿。

微放电引发的击穿——粒子交换理论
微粒撞击引发击穿的理论
电极表面的微粒在静电场的作用下感应带电，并被拉过间 隙，已足够的能量轰击相反极性的对面电极，撞击电极之后 动能转化为热能，使电极产生蒸汽，被场致发射电子所电离， 导致真空间隙击穿。
老炼 电极表面状态变化的过程，消除电极表面微笑的不 均匀性。 电极材料 真空间隙的耐压强度取决于阳极材料的熔点、机械 强度和硬度。 电极形状、大小及极间距 电极几何形状应尽可能消除棱角、曲率半径应大， 击穿场强随间隙增大而减小。

在真空击穿之前存在一个预击穿，预击穿 指的是在真空中加在电极间的电压不断升 高时，在某一范围内，可以观察到的微小 的电流流通。因为其在充分击穿之前，所 以被认为是充分击穿的一个起始过程。 对于预击穿的解释目前有以下三种： 1.电极的场致发射现象； 2.微放电现象； 3.微粒迁移现象；

源自文库
预击穿时电极的场致发射：