近日,郑州大学采购我司10万伏介电强度测定仪(中航时代仪器),并验收合格。

中航时代-ZJC-100KV介电强度测定仪
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中航时代-ZJC-100KV介电强度测定仪

(2)热电离

在常温下,气体分子发生热电离的概率极小。气体中已发生电离的分子数与总分子数的比值m称为该气体的电离度。图1-2是空气的电离度m与温度 T的关系曲线,可以看出:只有在温度超过10000K时(例如,电弧放电的情况),才需要考虑热电离;而在温度达到20000K左右时,几乎全部空气分子都已处于热电离状态。

(3)碰撞电离

在电场中获得加速的电子在和气体分子碰撞时,可以把自己的动能转给后者而引起碰撞电离。

电子在电场强度为E的电场中移过x的距离时所获得的动能为

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式中m——电子的质量;

qe——电子电荷量。

如果W等于或大于气体分子的电离能Wi,该电子就有足够的能量去完成碰撞电离。由此可以得出电子引起碰撞电离的条件应为

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电子为造成碰撞电离而必须飞越的最小距离

碰撞电离是气体中产生带电粒子的最重要的方式。应该强调的是,主要的碰撞电离均由电子完成,离子碰撞中性分子并使之电离的概率要比电子小得多,所以在分析气体放电发展过程时,往往只考虑电子所引起的碰撞电离。

(4)电极表面的电离

除了前面所说的发生在气体中的空间电离外,气体中的带电粒子还可能来自电极表面上的电离。

电子从金属表面逸出需要一定的能量,称为逸出功。各种金属的逸出功是不同的,见表1-2。

表1-2 某些金属的逸出功

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将表1-2与表1-1作比较,就可看出:金属的逸出功要比气体分子的电离能小得多,这表明,金属表面电离比气体空问电离更易发生。在不少场合,阴极表面电离(也可称电子发射)在气体放电过程中起着相当重要的作用。随着外加能批形式的不同,阴极的表面电离可在下列情况下发生:

1)正离子撞击阴极表面:正离子所具有的能量为其动能与势能之和,其势能等于气体的电离能Wi。通常正离子的动能不大,如忽略不计,那么只有在它的势能等于或大于阴极材料的逸出功的两倍时,才能引起阴极表面的电子发射,因为首先要从金属表面拉出一个电子,使之和正离子结合成一个中性分子,正离子才能释放出全部势能而引起更多的电子从金病表向逸出。比较一下表1-1与表1-2中的数据,不难看出,这个条件是可能满足的。

2)光电子发射:高能辐射线照射阴极时,会引起光电子发射,其条件是光子的能批应大于金属的逸出功。由于金属的逸出功要比气体的电离能小得多,所以紫外线已能引起阴极的表面电离。

3)热电子发射:金属中的电子在高温下也能获得足够的动能而从金属表面逸出,称为热电子发射。在许多电子和离子器件中常利用加热阴极来实现电子发射。

4)强场发射(冷发射):当阴极表面附近空间存在很强的电场时(106V/cm数量级),也能使阴极发射电子。一般常态气隙的击穿场强远小于此值,所以在常态气隙的击穿过程中完全不受强场发射的影响;但在高气压下、特别是在压缩的高电气强度气体的击穿过程中,强场发射也可能会起一定的作用;而在真空的击穿过程中,它更起着决定性作用。

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