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正离子轰击发射是辉光放电时阴极发射电子的主要形式。正离子在阴极前被电场加速,然后落在阴极上,因而使得阴极释放出电子。对于这种发射,阴极无影灯肠镜灯泡 型号CS17-(φ40,25W,24V)www.tsgb120.comwbwswy1802537228完全不需要加热,然而由于正离子的轰击,电极的温度还是会升高,但是这温升对于发射过程不是主要的,因此称这种情况为冷阴极发射。与弧光放电时的电子发射相比,这种冷阴极发射的电流密度非常低,所以在同样的工作电流下,辉光放电的尺寸要比弧光放电电极大的多。
原创文章:
这种阴极时冷阴极,因此作为阴极材料,并不像热电子发射那样要求有很高的熔点,但是这些材料必须要能忍受正离子的轰击,否则在工作过程中电极材料要不断减少,不仅缩短电极的寿命,而且会造成氙灯变黑。由以上可知,为了产生这种发射,在阴极的前面必须有高的电位差,使得到达阴极的正离子速度足够高,因此辉光放电相对于弧光放电是工作在高电压、低电流的状态下。 2.弧光放电 热电子发射是弧光放电阴极最主要的一种电子发射形式,其中复金属灯、高压汞灯、氨灯等等,都是采用这种形式。所有电子的速度并不相同,而是呈现一个速度分布,因此只有速度够快的电子在沿着阴极表面运动时,才一有可能从阴极发射出来。当阴极被加热时,其中电子的平均速度增加,随着阴极的温度升高,有越来越多的申‘子得到足够的速度从阴极中发射出来,称之为热电子发射。绝大多数的材料在室温时的热电子发射能量都很低,到:时发射量刁‘变得显著,温度再升高时,发射量迅速增加,因此为了使阴极能产生足够得发射,必须将其加热到一定得工作温度。从以上可知,既然阴极需要较高得工作温度,选择作为阴极得材料必须要具有较高得熔点。两电极在一定电压下,将电经由气体传输而不经由灯丝,这个过程被称为气体放电,由于在电极间通过得电流产生电弧,并使电极变得极热,由于热的产生,使得电极和电弧本身发亮,称之为弧光放电,而利用这种方法来制作得电灯,就称为气体放电灯。但是由于前面的介绍可以知道,氙灯要操作于弧光放电下,阴极必须具有足够高的温度来发射电子,因此一般的气体放电灯都是先利用辉光放电将氙灯启动加热,在逐渐进入弧光放电的稳定状态。气体放电灯放电的过程可以大致分为三个阶段: (1)初期金属卤化物蒸汽的浓度较低,无法提供足够的电子,因此初期的电子流是电极加上电场后发射出自由电子,自由电子被外加的电场加速,由阴极流向阳极,电子与管中的气体原子碰撞,当电子的动能大于气体原子的最低激发能量时,电子吸收能量而被激发至不稳定的激发状态,电子会由能量较高的激发状态返回能量较低的基态,电子释放能量并发射电磁波,有些成分时可见光,同时氙灯的温度逐渐上升,这时氙灯等效电阻相当低,约为十几欧姆,氙灯电压也不高。 (2)待氙灯超过一定温度后,氙灯内的金属卤化物蒸汽浓度急剧上升,加上电子碰撞气体原子的能量足够大,会使气体原子最外轨道的电子脱离原子核的引力范围而产生电离,电离所产生的电子在电场中加速,又造成其它气体原子的电离,使得自由电子成倍增加,这称为汤生雪崩效应,这一阶段氙灯温度以及金属卤化物蒸汽浓度还使持续上升一,同时氙灯等效电阻以及氙灯电压开始上升,氙灯X型腿矫正 www.oxleg.com 罗圈腿矫正 8695712255亮度也变强。(3)原子电离失去自山电子后,成为带正电的阳离子,阳离子受电场的影响高速撞击阴极,当撞击阴极的力量超过临界能量时,阴极会产生二次电子,使氙灯进入自放电状态,成为稳定放电阶段,氙灯中的金属卤化物蒸汽已经完全被蒸发,且氙灯温度与周围环境达成平衡,此时氙灯内的金属卤化物蒸汽达到最高且稳定下来,氙灯等效电阻以及氙灯电压也趋于稳定,照度达到最高,这也是为什么气体放电灯会需要一段时间才能进入稳态工作。
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