低压气体直流放电击穿特性.doc

实验研究报告
实验名称:低压气体直流放电击穿特性
院系:物理与光电工程学院
班级:物科1101
姓名:李立航
学号:201122028
●摘要:通过低气压直流辉光放电发生装置,研究了氩气的气压与击穿电压的关系,在放电极板间隙及极板
材质不变的情况下,得到了氩气的帕邢曲线,:帕邢定律;放电击穿;击穿电压;直流辉光放电
Breakdown characteristics of DC
glow discharge
Abstract:The electrode voltage versus gas pressure in glow discharge of Argon is studied using DC glow discharge generating device. The relationship between electrode voltage and argon pressure is under the law of Paschen law .By changing the are pressure,a minimal voltage and the best breakdown condition are found .
key words:Paschen law ;discharge Breakdown ;breakdown voltage;DC Glow discharge
实验目的:
通过实验了解气压的测量原理以及低气压的实验和维持方法。
通过实验进一步了解气体放电的过程,对理论上气体放电的过程有进一步的认识。
体验到从实验现象的分析到理论普遍性规律的一般认识过程,培养出理论联系实际的物理学思考的品质。
●实验原理:
常态下气体是绝缘体,不导电,但是如果有一定的外界条件,使气体中性粒子发生电离,并且数量达到一定的比例,在外加电场的情况下就会导电产生气体放电现象。其中又分为自持放电和非自持放电。
自持放电是在没有外电离作用下可以维持放电的现象,而非自持放电是指在有外电离作用下才可以维持放电。气体首先在外电离因素的支持下可以在电场中传导电流,当电场增大到一定的程度。电流迅速增加,即使没有外界的电离作用,放电仍可以维持,此时气体从非自持放电转化为自持放电,这种现象就叫做气体的击穿,此时所需要的电场强度就是击穿场强,相应的电压就是击穿电压。
上述的这类过程就叫做汤森放电,汤森认为,气体在宇宙射线或者其它因素的影响下,本身就有一定的电离,称为剩余电离。当外加电场不够大时,点电流很小,电流密度很低,在空间的分布是均匀的,此时电流随着电压的增大是线性增加,趋于饱和。这个过程是暗放电,不发光。当电场足够大时,电子的能量越来越大,发生电子碰撞,从而电子的数量进一步提高,电流快速增加,与此同时,会产生光辐射,从而有光电效应的产生。同时也会产生离子,随着电场的增加离子的能量增加,会轰击阴极产生二次电子发射,极大的提高了阴极发射电子的速率,当阴极发射足够强时发生电子击穿,条件如下:
1889年帊刑经过一系列的实验发现了帊刑定律 A和B为实验常数,其中击穿条件可以表示为: ●实验内容与步骤:
(1)检查放电管与电源电极之间的连接是否可靠;电源调压旋扭是否最小位置;气