高电压流注理论与汤逊理论区别
1、解释内容不同
汤逊理论,解释气体放电机制的最早理论。流注理论关于气体电击穿机理的一种理论。汤森理论奠定了气体放电的理论基础,但是随着气体放电研究的发展,有些现象只由汤逊理论难以解释,例如放电发展的速度比碰撞电离快,放电通道是不均匀的而呈折线形状,因此需要寻求其他理论。流注理论就是在总结这些实验现象的基础上形成的。
2、提出人不同
汤逊理论由英国物理学家汤森于1903年提出。流注理论由瑞特与米克于1937年提出。
3、原理不同
流注理论,瑞特和米克认为,当电子崩头部的电场比外加电压在间隙中形成的均匀电场更强时,电子崩附近电场严重畸变,电离剧烈,放电可以自行发展成流注,从而导致间隙击穿。根据这一基本思想,他们进行了理论推演。
虽然他们计算电子崩头部电场的方法不尽相同,推导出不同的计算击穿电压的方程,但是计算得到的击穿电压很相近,与试验比较相符。
汤逊理论,对于不同间隙介质都有不同的临界击穿电场强度Ec(大气中约30kV·cm)。间隙中的电场E低于Ec时,间隙不会击穿。在汤森判别式中,电离系数α随外加电场强度E的增强而增大,因此电子的电离效应也加强。α值必须足够大才能产生足够的电离次数及离子数,满足自持放电条件使间隙被击穿。
实际过程比这要复杂一些,例如间隙中空间电荷的积累会引起电场畸变;阴极表面还存在光电发射和其他粒子轰击阴极表面的过程;间隙气体中还有光电离和电附着作用等。虽然自持放电包括的过程比较复杂,但判别式的形式仍是其中rm为包括了各种阴极表面过程的二次电子发射概率,μ为气体吸收系数。
利用高速示波器可以测出放电发展过程中的电流变化。电流的周期性变化说明间隙中电离、阴极发射电子等一次次的循环。不满足自持条件时的放电,电流逐步减为零,此时间隙中气体未击穿,仍保持绝缘状态。汤森理论只适用于气压比较低、气压与极距的乘积(Pn)比较小的情况。
参考资料来源:百度百科-汤森理论
参考资料来源:百度百科-流注理论
气体放电得汤逊理论与流注理论的主要区别是什么?它们各自的适用范围如何?
答:汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。前者适用于 均匀电场、低气压、短间隙的条件下;后者适用于均匀电场、 高气压、长间隙的条件下。 不同点: (1)放电外形流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论,气体放电应在整个间 隙中均匀连续地发展。 (2)放电时间 根据流注理论,二次电子崩的起始电子由光电离形成,而光子的速度远比电子的 大,二次电子崩又是在加强了的电场中,所以流注发展更迅 速,击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。 (3)阴极材料的影响根据流注理论,大气条件下气体放电的发展不是依靠 正离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的,而是靠空间 光电离产生电子维持的,故阴极材料对气体击穿汤逊理论和流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?
一、指代不同
1、汤逊理论:又叫汤逊放电,以电子碰撞电离为主,电子崩中电子数目小于10的8次方。电子碰撞电离放电机理认为,受外界因素的作用,在气体间隙中存在自由电子。
2、流注理论:于气体电击穿机理的一种理论。由R.瑞特与J.M.米克于1937年提出。
二、气体放电过程观点不同
1、汤逊理论:新产生的电子和原有电子又从电场中获得能量,并继续碰撞其它气体原子,又可能激发出新的自由电子。这样,自由电子数将会成指数倍地增长,形成电子雪崩。由于电子的质量比离子小得多。
电子移动的速度比离子快许多,形成的电子崩的头部不断向前扩展,最终形成自持性气体放电。
2、流注理论:在外施电场作用下,电子崩由阴极向阳极发展,由于气体原子(或分子)的激励、电离、复合等过程产生光电离,在电子崩附近由光电子引起新的子电子崩,电子崩接近阳极时,电离最强,光辐射也强。
三、自持放电条件的观点不同
1、汤逊理论:自由电子在电场中被加速,并在运动过程中不断与气体原子或分子发生碰撞;当电子获得电场提供的足够动能时,就会使气体原子产生碰撞电离,形成新的自由电子和正离子。
2、流注理论:所加电压超过临界击穿电压(过电压),电子崩电离加强,虽然电子崩还没有发展到阳极附近,但在间隙中部就可能产生许多光电子及子电子崩,汇集到主电子崩,加速放电的发展,增加放电通道的电导率,形成由阴极发展的流注(负流注)。
参考资料来源:百度百科-流注理论
参考资料来源:百度百科-汤逊放电