辉光放电现象及特性是什么?

低压气体中显示辉光的气体放电(空气中的电子大概在1000对/cm3,由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象）现象,即是稀薄气体中的自激导电现象.在置有板状电极的玻璃管内充入低压（约几毫米汞柱）气体或蒸气,当两极间电压较高（约1000伏）时,稀薄气体中的残余正离子在电场中加速,有足够的动能轰击阴极,产生二次电子,经簇射过程产生更多的带电粒子,使气体导电.辉光放电的特征是电流强度较小（约几毫安）,温度不高,故电管内有特殊的亮区和暗区,呈现瑰丽的发光现象.

辉光放电时,在放电管两极电场的作用下,电子和正离子分别向阳极、阴极运动,并堆积在两极附近形成空间电荷区[1].因正离子的漂移速度远小于电子,故正离子空间电荷区的电荷密度比电子空间电荷区大得多,使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内.这是辉光放电的显著特征,而且在正常辉光放电时,两极间电压不随电流变化.

在阴极附近,二次电子发射产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能,所以紧接阴极的区域不发光.而在阴极辉区,电子已获得足够的能量碰撞气体分子,使之电离或激发发光.其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强（电子与气体分子的非弹性碰撞会失去动能）.

辉光放电的主要应用是利用其发光效应（如霓虹灯、日光灯）以及正常辉光放电的稳压效应（如氖稳压管）.

低压气体放电的一种类型,在发射光谱分析中用作气体分析和难激发元素分析的激发光源.在玻璃管两端各接一平板电极,充入惰性气体,加数百伏直流电压,管内便产生辉光放电,其电流为10-4～10-2A.放电形式与气体性质、压力、放电管尺寸、电极材料、形状和距离有关.

低压气体

中显示辉光的

气体放电

现象，即是稀薄气体中的

自激

导电现象。低压气体放电的一种类型，在

发射光谱分析

中用作气体分析和难激发元素分析的激发光源。在

玻璃管

两端各接一平板电极，充入

惰性气体

，加数百伏

直流电压

，管内便产生

辉光放电

，其电流为10-4～10-2A。放电形式与气体性质、压力、放

电管

尺寸、电极材料、形状和距离有关。

在置有板状电极的玻璃管内充入低压（约几

毫米汞柱

）气体或蒸气，当两极间电压较高（约1000伏）时，稀薄气体中的残余

正离子

在电场中加速，有足够的动能轰击阴极，产生

二次电子

，经簇射过程产生更多的带电粒子，使

气体导电

。辉光放电的特征是

电流强度

较小（约几毫安），温度不高，故电管内有特殊的亮区和暗区，呈现瑰丽的发光现象。

辉光放电时，在

放电管

两极电场的作用下，电子和正离子分别向阳极、阴极运动，并堆积在两极附近形成空间电荷区[1]。因正离子的漂移速度远小于电子，故正离子空间电荷区的

电荷密度

比电子空间电荷区大得多，使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内。这是辉光放电的显著特征，而且在正常辉光放电时，两极间电压不随电流变化。

在阴极附近，

二次电子发射

产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能，所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区，电子已获得足够的能量碰撞气体分子，使之电离或激发发光。其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强（电子与气体分子的非弹性碰撞会失去动能）。

辉光放电的主要应用是利用其发光效应（如霓虹灯、日光灯）以及正常辉光放电的稳压效应（如氖

稳压管

）。

(1)电晕放电。电晕放电又称低频放电，它是指在大气压条件（空气介质和通常的气压）下产生的弱电流放电。它是一种高电场强度、高气压（1个大气压）和低离子密度的低温等离子体。

通常在对2个电极施加一高电压时就可产生电晕放电现象。两电极间产生的电火花被绝缘体阻断，为了引起电晕放电，就必须在其中的1个电极保持高电场，而电子则将在高电压下沿绝缘板方向加速。绝缘板直接安装在被处理的纺织材料的下面。在处理过程中，电子在通往被处理的纺织材料的途中与空气分子的猛烈撞击，受到这种电子冲击的气体（氧气、氩气、氮气等）分子很容易发生离解，并形成含有各种各样的活性因素，即形成等离子体状态，气体（如氧气）将会发生一些反应，在加有电场之后，产生放电的等离子体其中有少量的自由电子被加速运动，它具有很高的动能，氧气分子受到这种高能电子的冲击解离，当然空气中的其他气体分子也会发生一系列的解离反应，从而形成含有多种活性粒子或因子的等离子状态。这些活性粒子相互间也可发生弹性碰撞和非弹性碰撞的电离、复合、电荷交换以及电子吸附等作用，同时还会发生等离子体的轫致、回旋、激发等辐射作用。

由此可见，在电晕放电产生的等离子体中含有电子、离子、自由基、激发分子以及未反应的分子等各种粒子。又由于介质是空气，故在等离子体中还会形成臭氧和三氧化二氮分子，当它们在与纺织材料表面发生作用时，不仅会产生相关的自由基，而且还会对纺织材料进行氧化，增加极性基因，最终发生改性。因为自由基的寿命相对离子较长，故对纺织材料的作用是非常重要的。

(2)辉光放电。辉光放电是低温等离子体产生的方法之一。辉光放电，又称高频放电，它处于电晕放电与微波放电之间的一种放电形式，比电晕放电的电场强度高，气体压力也大（但显著低于大气压），这样可以减少等离子体的相互碰撞，也属于低温等离子体。当对2个电极间施加1个高电压时，就可产生辉光放电。由于辉光放电所需的气压较低，致使等离子体之间的碰撞机会减少，故自由基的寿命较长，浓度也较高，作用也较强。影响辉光放电处理的因素很多，主要有体系中的气压、气体的种类以及被处理的纺织材料的表面性能等。

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