文档介绍：高电压技术ppt课件
第一页，本课件共有97页
主要内容
1 气体放电的主要形式
2 气体中带电质点的产生和消失
3 汤逊理论和流注理论
4 不均匀电场中的放电过程
5 冲击电压下气隙的击穿特性
6 影响气体放电电压的因素
7正离子和负离子或电子相遇时，发生电荷的传递而相互中和还原为分子的过程。
复合过程要阻碍放电的发展，但在一定条件下又可因复合时的光辐射加剧放电的发展。
放电过程中的复合绝大多数是正、负离子之间的复合，参加复合的电子绝大多数是先形成负离子再与正离子复合
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小结
1. 气体间隙中带电质点的产生和消失是气体放电的一对基本矛盾，气体放电的发展和终止取决于这两个过程谁占主导地位。
2. 强电场下，气体中带电质点的产生形式可以分为空间电离和表面电离。它们都与外界供给的能量有关，能量的形式主要是电场能、光辐射和热能，而能量的传递靠电子、光子或气体分子的热运动，其传递的过程主要是碰撞，它是造成气体分子电离的有效过程。
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小结
电子碰撞电离－α
正离子碰撞电离－β
碰撞电离
光电离
热电离
空间电离
表面电离
负离子的形成－η
正离子碰撞阴极－γ
光电效应
强场发射
热电子发射
电场作用下气体中带电质点的定向运动
带电质点的扩散
带电质点的复合
带电质点产生
带电质点消失
气体放电发展过程
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3 汤逊理论和流注理论
汤逊理论和巴申定律
流注理论
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汤逊理论和巴申定律
非自持放电和自持放电
低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论
巴申定律
汤逊理论的适用范围
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非自持放电和自持放电
气体放电实验的伏安特性曲线
非自持放电与自持放电的分界点
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非自持放电和自持放电（续1）
实验分析
OA段：电流随电压升高而升高
AB段：电流仅取决于外电离因素与电压无关
BC段：电压升高碰撞电离增强但仍靠外电离维持(非自持)
C点后：只靠外加电压就能维持(自持)
注意：
起始电压U0
（非自持→自持）
均匀场：击穿电压Ub
不均匀场：电晕起始电压，气隙仍绝缘，Ub>U0
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低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论
电子崩
光电离→初始电子→电子个数2－4－8…2n→电子崩→产生的正离子撞击阴极发生表面电离→新的电子→(如果去掉外电离因素)仍有后继电子→放电自持
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低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论
α 、 β 、γ过程
α过程
设外电离因素在阴极表面产生的起
始电子数为n0，当起始电子到达离
阴极x处时，电子数为n，这n个电子
行经dx后，又会产生dn个新电子即

这就是包括起始电子在内的电子崩中的电子数，即为电
子崩发展规律，它表征一个起始电子在向阳极运动过程
到达阳极时产生的电子数。
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低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论
β 过程
气隙中碰撞电离而产生的正离子，即从阴极产生的一个电子消失在阳极前，由α过程形成的正离子数。即
γ过程
这些正离子消失在阴极前，由γ过程在阴极上释放出二次
电子数，即
若
表示由γ过程在阴极上重新产生一个电子，此时不再需要
外电离因素就能使电离维持发展，即转入自持放电。
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低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论
自持放电条件
总结：
(1)将电子崩和阴极上的γ过程作为气体自持放电的决定因素是汤逊理论的基础
(2)汤逊理论的实质是：电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极表面使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件
(3)逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据
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巴申定律
根据自持放电条件，导出击穿电压的表达式
A、B是与气体种类有关的常数，u0为气温不变的条件下，均匀电场中气体的自持放电起始电压等于气隙击穿电压。
巴申定律：当气体成份和电极材料一定时，气体间隙击穿电压(ub)是气压(p)和极间距离(d)乘积的函数。
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巴申定律
巴申定律的U型曲线
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巴申定律
原因：形成自持放电需要达到一定的电离数αd，而这又取决于碰撞次数与电离概率的乘积。
高气压、高真空