文档介绍：第一篇
电介质的电气强度
弱电场—电场强度比击穿场强小得多
极化、电导、介质损耗等
强电场—电场强度等于或大于放电起始场强或击穿场强
放电、闪络、击穿等
一切电介质的电气强度都是有限的，超过某种限度，电介质就会丧失其原有的
根据引起电离所需的能量来源不同，对应如下几种电离形式
实质：碰撞电离和光电离，
能量来自气体分子本身的热能。
Ｔ↑→分子动能↑→碰撞电离
Ｔ↑→热辐射发出的光子的能量、数量↑→光电离
热电离是热状态下碰撞电离和光电离的综合
温度超过10000K时（如电弧放电）才需要考虑热电离，在温度达到20000K左右，几乎全部空气分子都已经处于热电离状态
（1）热电离：气体的热状态引起的电离
常温下，气体分子发生热电离的概率极小。
气体的电离度
图1-1 不同温度下空气和SF6气体的热电离程度
在光照射下,光子能量传给气体粒子，游出自由电子
由光电离而产生的自由电子称为光电子
必要条件：光子的能量大于气体粒子的电离能
≥
（2）光电离：由光辐射引起气体分子电离的过程
h：普朗克常数； C：光速
f：光频率； λ：光波长；
波长较短的X射线，γ射线能产生光电离
可见光（400～750nm）不能使气体直接发生光电离
紫外线能使少数电离能很小的金属蒸汽发生光电离
光子来源
外界高能辐射线
气体放电本身
紫外线、伦琴射线、γ射线、宇宙射线
自然界、人为照射
异号粒子复合成中性质点时释放出一定能量的光子
反激励：已经激励的分子或原子回到常态
气体介质中粒子相撞，撞击粒子传给被撞粒子能量，使其电离
撞击质点可能是电子，正、负离子，中性分子或原子
是气体中产生带电粒子的最重要的形式
（3）碰撞电离（撞击电离）
撞击粒子的能量＞被撞粒子的电离能
发生碰撞电离的条件：
电子或离子在电场作用下加速所获得的动能（ ）与质点电荷量(e)、电场强度（ ）以及碰撞前的行程( )有关．即
碰撞电离的条件：
≥
≥
即为了造成碰撞电离，质点在碰撞前必须经过的最小距离
碰撞电离的形成与电场强度和平均自由行程的大小有关
增大气体中的场强将使x值减少。
提高外加电压将使碰撞电离的概率和强度增大
撞击质点可能是电子，正、负离子，中性分子或原子
气体放电中，碰撞电离主要是电子和气体分子碰撞而引起的 ，离子碰撞电离率比电子小得多
电子体积小，自由行程比离子的大，获得的动能大
电子的质量远小于分子或原子
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？P49
答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。气体放电中，碰撞电离主要是电子和气体分子碰撞而引起的 ，离子碰撞电离率比电子小得多。
这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。
其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。
（4）分级电离
分子或原子在激励态再获得能量而发生电离。
条件：所需能量Wi-We。
特点：通常分级电离的概率很小。
激励态是不稳定的，一般经过10-8s恢复到基态
某些原子具有亚稳激励态，使分级电离的概率增加
---气体中的电子也可从金属电极表面游离出来。
---逸出功：使电子从金属表面逸出需要的能量。
小于气体分子的电离能
----表明金属表面电离比气体空间电离更易发生
2、电极表面的电子逸出（表面电离）
电子从电极表面逸出所需的能量可通过下述途径获得 ：
⑴ 正离子撞击阴极表面
⑵ 光电子发射：高能辐射线照射电极表面
⑶ 热电子发射：金属电极加热
⑷ 强场发射：电极表面附近存在强电场
（1）正离子碰撞阴极（二次发射）
某些具有足够能量的正离子碰撞阴极表面，产生表面电离，使电子逸出（传递的能量要大于逸出功）。
条件：正离子的能量≥ 2倍金属逸出功
逸出的电子有一个和正离子结合成为原子，其余的成为自由电子。因此正离子必须碰撞出两个及以上电子时才能出现自由电子
并不是所有满足上述条件的撞击都会造成表面电离
（2）光电子发射 (光电效应)
用短波光（高能量辐射线）照射金属表面，产生表面电离，
条件：光子的能量＞逸出功
注意：并不是所有满足条件的光子都产生光电发射
一部分光子被金属表面反射
被金属吸收的光能中，大部分转化为金属的热能，
小部分使电子逸出
∵逸出功＜电离能，
∴同样的光辐射引起的表面电离比引起的空间光电离强烈很多
（3）强场发射（冷发射、场致发射）
当阴极