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    【科研儀器定制公司】氣體放電中的基本粒子

    2021-03-04 17:40:05

          通過某種機制使一個或者幾個電子從氣體原子或分子脫離而形成的氣體煤質稱為電離氣體。電離氣體中含有電子、離子和中性原子或者分子。如果科研儀器定制公司電離氣體由外電場產生并形成傳導電流,這種現象稱之為氣體放電。

           電離氣體按照電離程度可分為弱電離氣體(之后很少的原子或分子被電離)、部分電離氣體(部分原子或分子被電離)和完全電離氣體(幾乎所有的原子或分子被電離)三種。弱電離氣體主要由中性離子組成,它與完全電離氣體在基本機理和行為方面區別很大。

           在研究和分析氣體放電時,重要的是要了解和分析氣體放電中所涉及的大量離子和它們的狀態。氣體放電實際上是一個復雜的離子運動體系,所以首先要討論氣體放電中的離子以及各種粒子間的相互作用。

           氣體放電過程一般存在六種基本粒子:光子、電子、基本原子(或分子)、激發態原子(或分子)以及正離子和負離子。

    高溫SF6氣體放電試驗腔體組件

    科研儀器定制公司 

    引入較高電壓:100KV                 氣體溫度:較高300℃

                                        較高壓力:0.4MPa

           光子的能量決定于它的頻率,自由電子的能量取決于它的運動速度。

           從原子和分子的內部結構來分析,科研儀器定制公司根據量子力學原理,它們可以處于大量能態中的任一個能態,這些能態可按能量的大小排列成能級圖。

            原子的能級圖是由原子內部所有的粒子共同決定的,但我們感興趣的只是原子最外層的電子即價電子的能量,因為氣體放電過程主要由這些電子參加的。原子通常處于穩定的能級,稱為基態。當價電子從外接獲得額外的能量時,它可以跳躍到更高的能級,我們就說原子處于激發態。電子處于激發能級上的時間很短,然后又躍遷回基態或另一個較低的激發能級,并以光子的形式輻射出激發時獲得的額外能量。也有一些能級(亞穩能級)的壽命比較長,具有這種能量級的原子(亞穩態原子),如果不與別的離子或者管壁碰撞,電子就不能從該能級躍遷。當電子獲得能量超過電離能時,電子就與原子完全脫離成為自由電子,原子則變成正離子。原子的不同能級上有不同的電子排列,相同能級上電子的各種可能的排列數目叫做該能級的簡并度或統計權重。

            分子一般由幾個原子組成,由于這些原子之間的相互影響,分子能級比原子能級復雜,氣體分子的激發和電離也與氣體原子的激發和電離不同。分子的內能除了電離能之外,還有振動能和轉動能,這些能級也都是分立的。分子能級的標記相當復雜,但仍可用能級圖表示。分子能簡并度的定義類似于原子的相應定義。

            原子或分子的正離子的能態也可能用能級圖來表示,正離子一次電離的原子的電離能相應于原子產生二次電離所需的能量。

            負離子是電子附著到某些原子或分子(特別是那些外電子殼層幾乎填滿的原子或分子)上面而形成的。負離子的能量等于原子或分子的基態能量加上電子的親和能。

            氣體放電中的中性離子是原子或分子。原子可以是惰性氣體原子或金屬蒸汽原子。分子可以是比較簡單的雙原子分子,也可以是相當復雜的多原子分子。氣壓的范圍可以很大,從零點幾帕到幾十萬帕,相應粒子密度的變化范圍可以達108數量級。

           氣體中的帶電離子是電子和各種離子,科研儀器定制公司每一種粒子都將影響氣體放電的電特性,不過電子的作用通常占主導地位。中性粒子和帶電粒子對氣體放電的電特性是至關重要的,但是激發的中性粒子和可能的激發離子對于激光、光源和其他發生量子效應的器件,顯然也是非常重要的。光子的吸收可引起光激發、光電離和受激發射,光子的發射和吸收對氣體放電的分析同樣也是十分重要的。


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