关于在空气中形成导电通道的相关资料废话不多说,多做贡献。注:电子崩:电子在气体中发生碰撞电离时的链式反应发展过程。一个电子在电场作用下由阴极向阳极运动时,将与气体原子(或分子)碰撞,如果电场很强、电子的能量足够大时,会发生碰撞电离,使原子分解为正离子和电子,此时空间出现两个电子。这两个电子又分别与两个原子发生碰撞电离,出现4个自由电子。如此进行下去,空间中的自由电子将迅速增加,类似于电子雪崩,故名电子崩。因为离子的质量比电子的质量大10
3~10
4量级,电子向前“飞行”时,电离产生的正离子基本没有移动。电子崩头部是电子,留在后部的是正离子,形成正空间电荷。若有
n0个初始电子在电场方向行进X距离后,碰撞电离产生的自由电子
n将增加到
n0e 即
n=
n0e。
α是电子碰撞的电离系数,即一个电子行进单位长度产生的电子数。
形成电子崩的过程中电子将扩散,随着电子崩的发展,其头部越来越大。电子崩的存在已由云室试验证实。
激光放电:
由激光引起的气体放电。激光照射气体引起气体电离或击穿,主要由两种机制形成:①多光子过程;②
电子崩或多电子串激过程。前者是气体原子连续吸收几个光子,使电子获得的能量超过电离能而成为自由电子,又称光学击穿。这种机制多发生在没有充分的时间与空间条件形成电子崩的情况,例如激光脉冲作用时间很短,或激光作用在低气压状态的气体中。在高气压及宽脉冲作用下,电子崩的电离机制占主要地位。照射区域的初始电子与原子发生碰撞,从光获得能量,直至能量积累到足以引起碰撞电离的程度。
气体被激光击穿需有一定的阈值场强,超过此场强后击穿才会发生。表示阈值的物理单位有辐射流的能量密度,光子流或光波的电场强度等,其数值与气体种类、气压、激光波长、焦斑直径、脉冲时间等多种因素有关。表中所列为空气中激光击穿阈值的一组试验值。
对已有外施电压的电极间隙进行激光照射,可以形成导向击穿或触发火花间隙。导向击穿多应用于长间隙放电,沿电极轴向射入激光,借助于激光通道使气体电离,火花即沿此通道发展。激光照射可降低击穿电压,使两极间在低于静态击穿电压情况下发生击穿。例如,曾有人试验在5兆伏情况下,用激光引起了40~50米间隙击穿。
注中的两个概念个人认为很有用。我在学习等离子体以及放电过程中就讲到了电子崩,它“类似”于链式核反应,击穿空气放电过程中实际就形成了电子崩。
高强度飞秒激光脉冲驱动的激光等离子体理论和实验研究.pdf
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激光等离子体一些基本过程及其应用.pdf
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空气中激光等离子体通道导电性能的研究.pdf
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强激光致空气击穿过程的数值模拟.pdf
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空气中单个激光等离子体通道的形成条件.pdf
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飞秒激光大气等离子体通道的平均电子密度修正.pdf
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介质阻挡放电中的紫外线预电离.pdf
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空气放电中电子崩过程的模拟.pdf
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