HDSP-2502阶段OA段所以呈现r随[了上升而上升的现象,是因为此时电压过低,间隙中电场强度过小,外加游离因素产生的带电粒子不能全部到达电极。

间隙的击穿―自持放电,当间隙上的电压上升到图2-25所示曲线上的B点之后,放电现象发生一个突变。如果图2-24所示的线路中的电阻R不是具有十分巨大的电阻值,则放电电流可以在一刹那之间(us的数量级)增加几十亿倍以上,这种现象叫做间隙的击穿。对应于B点的间隙电压叫做击穿电压ujc。

发生间隙击穿的原因是因为电压超过B点以后,电极1和2之间的电场强度已足够高,其中的电子在电场的加速作用下,已能产生电场游离。由电场游离所产生的正离子,也在电场作用下向阴极加速运动,并在到达阴极附近时加强阴极表面的电场和最后轰击阴 图2-25 气体放电间隙的伏安特性极,使阴极产生高电场发射和二次电子发射。这些发射所产生的电子进入气体间隙,再继续进行电场游离。如此往复循环,间隙中的电子数和正离子数就会雪崩式地增加,使电流急剧上升,最后稳定在由电源电势E和电路电阻R所决定的电流值上。

间隙击穿后,由电场游离和二次电子发射所产生的带电粒子数,远远超过击穿前由外部因素引起的带电粒子数。因此,这时的放电过程已完全不受外界因素的影响,间隙一旦被击穿,放电过程完全可以自己维持,所以B点以后的放电统称为自持放电。试验证明,间隙的击穿电压Gc主要决定于气体压力夕和间隙距离'两者的乘积,即ujc=f(pl)。图2-26所示的是铜电极在空气中的击穿电压ujc对(pl)的试验曲线(实线)和理论计算曲线(虚线)。这样的曲线叫做巴申曲线,从图上可以看到:

除pl值甚小以外,两者是相当接近的;

当pJ大于某一值时,ujc随pl的增大而增大,当pl小于此值时,uJc随夕J的减小而增大,这就说明增高间隙中气体的压力或将间隙放在高度真空中,都可以提高间隙的击穿电压;

存在着一最小击穿电压ujemin。对空气来说[`jcnin≈327V;而对氢气Gcmin≈220V。

击穿电压有最小值可从物理意义上进行解释。假如固定极间距离l而改变气压p,那么,因为气体粒子的平均自由行程与气压成反比,气压降低时平均自由行程将增大。这样就会出现两方面的情况:一方面,电子每次碰撞的动能增加,提高了电场游离的几率;另一方面,电子走过单位距离的碰撞次数减少。当前一种情况占优势时,击穿电压随夕的减小而减小(如图2-26中t7jcmin右边的情况);当后一种情况占优势时,必须提高电场强度以更多地增加每次碰撞发生游离的几率。所以,击穿电压随p的减小而增加(如图2-26中Gcnlin左边的情况)。假如固定气压夕而改变极间距离,那么当太大时,必须提高电压才能维持足够的电场强度以产生电场游离;当J太小时,由于电子走过极间距离时碰撞次数太少,必须更加提高极间电场强度,以增加每次碰撞的游离几率来补偿,因而击穿电压也提高.