一、湯遜理論
1.非自恃放電與自持放電
oa:電壓 電流
ab:穩(wěn)定，外電離因素產(chǎn)里的帶電質點分部落入電極，少隙和電流密度小，絕緣狀態(tài)。
bc：新的電離——電子碰撞電離。
非自恃放電：外施電壓小于uo,間隙電流極小，取消外電離因素，電流消失。
自恃放電：uo以后的放電，uo后氣體強烈電離，且電離過程可只靠電場作用自行維恃，不再需要光照等外電離因素。
c分界點，uo擊穿電壓。
2.電子崩及電子電離系數(shù)
外電離因素使明極出現(xiàn)一個自由電子（光電效應），電場作用加建——碰撞電離——正離子；兩自由電子，新的碰撞電離。
電子數(shù)20,21,22……2n雪崩增加。
電子崩：因碰撞電離使自由電子數(shù)不斷增加的想象。
電子崩過程——a過程，a碰撞電離系數(shù)
定義：一個電子沿電場方向行徑1cm長度,平均發(fā)生的碰撞電離次數(shù)。曲路電流 i=ioe2d i1=ioe2d1 i2=ioe2d2 i2-i1取對
圖1-5單對數(shù)坐標，i-d直線，斜率
每次碰撞產(chǎn)生一個新電子，則a為單位行程內新電高出的電子數(shù)。
非自恃放電電流變化規(guī)律用電子碰撞電離過程解釋。
分析a假設：
① 電子動能小于氣體電離能，碰撞的產(chǎn)生電離。
② 電子動能大于氣體電離能，碰撞產(chǎn)生電離。
③ 每次碰撞，不論是否造成電離，電子都失去全部動能，從0開始重新加速，兩次碰撞間電子沿電場方風吹草動直線運動。
1cm內，140平均碰撞次數(shù) ，行程x≥xi發(fā)生電離，碰撞電離條件≥wi 即
自由行程分布服從統(tǒng)計規(guī)律，關于xi概率，或記為
則電離系數(shù)
自由行程 ，空氣相對密度
po.to標準參考大氣條件下的氣體壓力和氣體分子溫度則a常數(shù)的單變量函數(shù)
又
因此：令常數(shù)
得
反映每次碰撞平均產(chǎn)生的電子數(shù)，電離概率
反映電子在平均自由行程上由電場獲得的能量
過程——正離子引起電離
3.過程與自恃放電條件
過程：電極空間的碰撞電離
過程：正離子及光子在陰極表面激發(fā)出電子，引起陰極表面電離
陰極材料逸出功比氣體分子電離能小得多，正負離子復合，分子由激勵態(tài)躍遷回常態(tài)，產(chǎn)生光子，引起陰級表面電離
：折算到每個碰撞陰極的正離子中在陰極釋出的自由電子數(shù)。光電離陰極產(chǎn)生一個電子過程 陽極電子數(shù),每次電離撞出一個正離子，電極空間正離子，這些正離子到達陰極表面，撞出電子，電子在電極空間碰撞產(chǎn)生，更多正離子循環(huán)。
陰極發(fā)射一個電子，陽極表面進入z個電子
級數(shù)收斂為
單位時間內陰極表面單位面積有個起始電子逸出，穩(wěn)態(tài)后，單位時間進入陽極單位面積電子數(shù)
回路中電流
過程使電流的增長指數(shù)規(guī)律還快
d 小電場弱時，過程忽略不計
i、d實驗曲線決定
或不可能
實際上意味間隙被擊穿，由外回路決定，不依賴外地離因素，由電壓自動維持。
自持放電條件或
物理解釋：一個電子自己進入陽極后，、過程，在陰極上產(chǎn)生一個新的替身，天需外電離因素可繼結下去。
與材料逸出功相關
而且放電顯然與電極材料及表面狀態(tài)有關。
陰極表面
氣體間隙中
陽極表面
第1周期
第2周期
第3周期
一個電子逸出
個電子逸出
個電子逸出
形成個正離子
形成個正離子
形成個正離子
個電子進入
個電子進入
個電子進入
二、巴申定律與均勻電場擊穿電壓
1、巴申定律或擊穿電壓
圖1-7空氣間隙的曲線，非單調函數(shù)，u形曲線，有極小值。
不同氣體及對應的不同
極小值不出現(xiàn)在常態(tài)，而是出現(xiàn)在低氣壓，空氣相對密度很小的情況下
2.均勻電場的擊穿電壓
代入自持放電條件
達至自持放電e=eb擊穿場強得
由材料決定，但兩次取對數(shù)，對ub影響不了，常數(shù)，論以(1-22)
湯遜理論佐證巴申定律
巴申定律以實驗結果支持湯遜定理。
（1-21）兩邊對求導，令導數(shù)為o
理論，實驗都說明ub有極小值
u形曲線右半支，ub隨上升增加， 電離減弱
電子石易積累能量，電離
左半支：主要是 ——電子平均行程個，積累的能量但空氣密度低，分子數(shù)量少；機會少；電子追不到分子，撞進電極了。
大 小
高氣壓、高真空都可以提高擊穿電壓，工程上廣泛使用。
會不會天限提高——不可能——聲強高——強場發(fā)射，而且高能電子撞陽極，陽極表面氣化。
另得
小即小，電子來不及碰撞應進入陽極
大即大，碰撞次數(shù)多
三、湯遜放電理論的適用范圍
湯遜理論在坐低氣壓，較小的條件下在放電實驗的基礎上建立，過小或過大，放電機理將變化，不再適用， 過小——氣壓極低（d不會過?。?小小即大, 》d來不及碰撞電離，u 一定程度——場致發(fā)射導致?lián)舸鲎搽婋x理論不適用。
大——氣壓高，或d大，現(xiàn)象天使用湯遜理論解釋
（1）放電外形：具有分支的細通道，湯遜理論，放電在全空間連續(xù)進行，輝光——電子崩
（2）放電時間：電子崩幾個循隊完成擊穿，可計算時間，低氣壓計算符合實況，高壓時，實測小于計算。
（3）擊穿電壓：小，ub計算值與實驗值一致，大不一致
（4）陰極材料：低氣壓下?lián)舸╇妷号c材料、文氣壓下則無關。
>0.26cm(pd>200cm.mmhg)，湯遜理論計算結果不再適用。
湯遜理論是將電流很小的滑流過程理論化，忽略了空間比荷的影響，d.較大時，不能忽略電子崩對電場的畸變。