1.Pobudzenie i jonizacja cząstek gazu w polu elektrycznym.

2.Rodzaje jonizacji w gazach

Jonizacja – zderzenia I rzędu (cząsteczka dostaje energię ze zderzenia lub z promieniowania zewnętrznego) i II rzędu (cząsteczka przekazuje energię do otoczenia lub oddaje ją innej częstecze).
-Fotojonizacja (przy określonej długości fali promieniowania następuje wzbudzenie atomu),
-jonizacja fotoelektronowa (wzbudzone w fotojonizacji elektrony pobudzają następne elektrony),
-jonizacja zderzeniowa,
- jonizacja termiczna,
-jonizacja powierzchniowa (emisja ładunków z powierzchni elektrody – fotoemisja, termoemisja),

3.Dyfuzja i rekombinacja. Wpływ na procesy jonizacyjne

Oddziaływanie cząsteczek o zróżnicowanym ładunku może prowadzić do

procesów odwrotnych do jonizacji (tzw. dejonizacji), wśród których można

wyróżnić:

- rekombinację,

- dyfuzję elektronów i jonów,

Rekombinacja polega na zobojętnianiu się cząsteczek o różnoimiennych

ładunkach, na skutek przekazywania sobie ładunku podczas zderzenia. Może to

nastąpić w przypadku zderzenia elektronu z jonem dodatnim lub zderzenia

różnoimiennych jonów. Podczas rekombinacji następuje wypromieniowanie

energii, co może prowadzić do fotojonizacji atomów znajdujących się w tym

obszarze. Z kolei dyfuzja polega na przemieszczaniu się, w wyniku ruchów

cieplnych, jonów i elektronów z obszarów o większej koncentracji do obszarów

o mniejszej koncentracji

4. Mechanizm Townsenda:

Przy małych wartościach iloczynu ap, źródło elektronów to tylko emisja z katody pod wpływem bombardowania przez jony+, współczynnik jonizacji pierwotnej (Townsenda):

; jonizacji wtórnej: (liczna elektronów z katody / przyrost elektronów w wyniku zderzeń na drodze od K do A);

5.Współczynnik jonizacji zderzeniowej elektronowej

Miarą intensywności jonizacji zderzeniowej elektronowej jest współczynnik jonizacji

Townsenda α, jest on liczbą zderzeń jonizacyjnych, a więc zderzeń elektronu z cząsteczkami

obojętnymi gazu, w wyniku czego następuje jonizacja tych cząsteczek wzdłuż linii pola

elektrycznego. 13

Warunkiem koniecznym jonizacji zderzeniowej elektronowej jest spełnienie

poniższej nierówności:

Eelj ≥ Wj (6)

, gdzie: E- natężenie pola elektrycznego;

e- ładunek elektronu;

lj- droga swobodna elektronu przebyta przed zderzeniem jonizacyjnym;

Wj- energia jonizacji cząstek gazu

6. Warunek samodzielności wyładowania
Lawina elektronowa zostaje zapoczątkowana gdy wzrost energii swobodnego elektronu na drodze λi w kierunku pola (E), równe e*E*λi, przekroczy wartość energii jonizacyjnej e*Uj.

Krytyczna droga swobodna ze względu na jonizacje Wj=Uj/E; tak więc wystąpienie określonej długości drogi swobodnej λi≥λj jest zdażeniem losowym. O liczbie jonizacji mówi współczynnik pierwotnej jonizacji zdeżeniowej (współ Towsenda)- a liczba powstałych jonów jest równa [exp(α*a)-1], a liczba uwolnionych przez nie elektronów z katody γ[exp(α*a)-1]. Aby rozpoczęło się wyładownie samoistne musi być wybity z katody przez jon dodatni co najmniej jeden elektron stąd warunek na wyładowanie samoistne ma postać

w polu jednorodnym

γ[exp(α*a)-1]≥1

w polu niejednorodnym

gdyż w polu niejednorodnym współczynnik α jest funkcją drogi.

7. Prawo Paschena
W stałej temperaturze napięcie przeskoku jest jedynie funkcją odległości a, i ciśnienia gazu p: U₀=f(ap).

Napięcie przeskoku: ;

8.Zjawiska ograniczające intensywność jonizacji w gazach

9.Średnia wytrzymałość powietrza w polu jedn.

. 32kv/cm w warunkach normalnych