电晕放电的物理基础及应用

为了使气体电击穿，需要高电场。电晕放电通常具有针状或线状电极。通过这样的结构，在针尖或线电极附近的电场强度较高，但是随着距离的增加，电场强度迅速减小。由于这种特性，气体击穿仅发生在针尖或线电极附近。这种放电称为电晕。当电极周围的电场强度高到足以形成导电区域，但又没有高到引起附近的物体电击穿或电弧放电时，就会发生电晕放电[57～60]。

在许多高压应用中，电晕是一种不良的负效应。例如，来自高压电力传输线的电晕放电构成了经济上的电力浪费。在高压电源中，由电晕引起的漏电会构成不必要的负载，甚至损坏电源。电晕放电通常可以通过改善绝缘性能、导线布局以及将高压电极制成光滑的圆形形状来抑制。另外，可控的电晕放电可用于各种应用中，例如空气过滤、复印机和臭氧发生器等。

如果电极为正，则电晕为正电晕；如果电极为负，则电晕为负电晕。正负电晕的物理原理截然不同。这种不对称是电子与带正电的离子之间的质量差异很大导致的。

对于正电晕，电离产生的电子被吸引到电极上，正离子被往外排斥。电子在被吸引到正电极时会与其他分子发生非弹性碰撞，从而可能通过电子雪崩被电离。(www.xing528.com)

对于正电晕，二次电子是由从该等离子体发射的光子引起的光电离产生的。然后，这个光电子在局部电场的作用下往高压电极方向移动，在此过程中电子会被吸引到等离子体中，这些光电子有可能产生更多雪崩电离。

对于负电晕，电子的运动从电极向外移动。电极材料电子的逸出功通常远低于标准温度和压力下空气的电离能，这使其成为主要的二次电子来源。远离电极处，由于正离子的积累，电场强度减弱，因此电离进一步衰减。