辉光放电huiguang fangdian
低压(约几百帕)气体在极间电压较高(约1000伏左右)时的放电现象。其特征是电流较小(约几毫安)、放电管中出现几个特殊1 阿斯顿暗区、2 阴极辉区、3 阴极暗区(克鲁克斯暗区)、4 负辉区、5 法拉第暗区、6 正柱区、7 阳极暗区、8 阳极辉区的亮区和暗区(见图1),呈现瑰丽的发光现象。不同气体的辉光颜色不同。辉光放电时,在放电管两极高电压的作用下,稀薄气体中的残余正离子在强电场中加速,有足够的动能撞击阴极,产生二次电子发射,经簇射过程产生更多的带电粒子,使气体导电。
辉光放电的发光效应被广泛利用,如仪表上作数字显示用的辉光数码管和装饰广告用的霓虹灯,另外氦氖激光器是利用辉光放电的正柱区来产生激光的。
教学仪器中有一种稀薄气体放电管组,如图2中所示,供演示稀薄气体放电现象用。放电现象随放电管内气压的不同而不同。放电管组又称为克鲁克斯真空规,可用来检验真空度。放电管共有6支,经过抽真空后密封起来。管内的残留气体压强分别为:5332帕(40mmHg)、1333帕(10mmHg)、400帕(3mmHg)、133帕(1mmHg)、13.3帕(0.1mmHg)和2.66帕(0.02mmHg)。管子两端有电极,阴极为圆盘状,阳极为棒状。演示时按上图接好线路,不同真空度的放电现象见下表。

图1

1 绝缘手柄 2 金属杆 3 放电管组4 感应圈 5 蓄电池
图2
真空度 /Pa | 5332 | 1333 | 400 | 133 | 13.3 | 2.66 |
放 电 现 象 | 出现紫 光带 | 紫带扩 大,几乎 充满全 管。颜色 比5332 帕的稍 浅。两极 周围出 现红蓝 色的光 亮 | 从阳极 发出粉 红色的 光亮,充 满全管, 并开始 出现克 鲁克斯 暗区 | 出现鳞 片状光 亮,并有 明显的 克鲁克 斯暗区 和法拉 第暗区 | 法拉第 暗区伸 长,并 出现棉 球状的 光亮 | 发出阴 极射线, 玻璃管 内全部 呈现出 荧光 |