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(zhì)點(diǎn)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(qiáng)烈電離，且電離過(guò)程可只靠電場(chǎng)作用自行維恃，不再需要光照等外電離因素。
c分界點(diǎn)，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(gè)自由電子（光電效應(yīng)），電場(chǎng)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(guò)程——a過(guò)程，a碰撞電離系數(shù)
定義：一個(gè)電子沿電場(chǎng)方向行徑1cm長(zhǎng)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(duì)
圖1-5單對(duì)數(shù)坐標(biāo)，i-d直線，斜率
每次碰撞產(chǎn)生一個(gè)新電子，則a為單位行程內(nèi)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(guò)程解釋。
分析a假設(shè)：
① 電子動(dòng)能小于氣體電離能，碰撞的產(chǎn)生電離。
② 電子動(dòng)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(dòng)能，從0開(kāi)始重新加速，兩次碰撞間電子沿電場(chǎng)方風(fēng)吹草動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)。
1cm內(nèi)，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(jì)規(guī)律，關(guān)于xi概率，或記為
則電離系數(shù)
自由行程 ，空氣相對(duì)密度
po.to標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)獲得的能量
過(guò)程——正離子引起電離
3.過(guò)程與自恃放電條件
過(guò)程：電極空間的碰撞電離
過(guò)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(fù)離子復(fù)合，分子由激勵(lì)態(tài)躍遷回常態(tài)，產(chǎn)生光子，引起陰級(jí)表面電離
：折算到每個(gè)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(gè)電子過(guò)程 陽(yáng)極電子數(shù),每次電離撞出一個(gè)正離子，電極空間正離子，這些正離子到達(dá)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(gè)電子，陽(yáng)極表面進(jìn)入z個(gè)電子
級(jí)數(shù)收斂為
單位時(shí)間內(nèi)陰極表面單位面積有個(gè)起始電子逸出，穩(wěn)態(tài)后，單位時(shí)間進(jìn)入陽(yáng)極單位面積電子數(shù)
回路中電流
過(guò)程使電流的增長(zhǎng)指數(shù)規(guī)律還快
d 小電場(chǎng)弱時(shí)，過(guò)程忽略不計(jì)
i、d實(shí)驗(yàn)曲線決定
或不可能
實(shí)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(dòng)維持。
自持放電條件或
物理解釋：一個(gè)電子自己進(jìn)入陽(yáng)極后，、過(guò)程，在陰極上產(chǎn)生一個(gè)新的替身，天需外電離因素可繼結(jié)下去。
與材料逸出功相關(guān)
而且放電顯然與電極材料及表面狀態(tài)有關(guān)。
陰極表面
氣體間隙中
陽(yáng)極表面
第1周期
第2周期
第3周期
一個(gè)電子逸出
個(gè)電子逸出
個(gè)電子逸出
形成個(gè)正離子
形成個(gè)正離子
形成個(gè)正離子
個(gè)電子進(jìn)入
個(gè)電子進(jìn)入
個(gè)電子進(jìn)入
二、巴申定律與均勻電場(chǎng)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(diào)函數(shù)，u形曲線，有極小值。
不同氣體及對(duì)應(yīng)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(duì)密度很小的情況下
2.均勻電場(chǎng)的擊穿電壓
代入自持放電條件
達(dá)至自持放電e=eb擊穿場(chǎng)強(qiáng)得
由材料決定，但兩次取對(duì)數(shù)，對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果支持湯遜定理。
（1-21）兩邊對(duì)求導(dǎo)，令導(dǎo)數(shù)為o
理論，實(shí)驗(yàn)都說(shuō)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(gè)，積累的能量但空氣密度低，分子數(shù)量少；機(jī)會(huì)少；電子追不到分子，撞進(jìn)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(huì)不會(huì)天限提高——不可能——聲強(qiáng)高——強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射，而且高能電子撞陽(yáng)極，陽(yáng)極表面氣化。
另得
小即小，電子來(lái)不及碰撞應(yīng)進(jìn)入陽(yáng)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立，過(guò)小或過(guò)大，放電機(jī)理將變化，不再適用， 過(guò)小——?dú)鈮簶O低（d不會(huì)過(guò)?。?小小即大, 》d來(lái)不及碰撞電離，u 一定程度——場(chǎng)致發(fā)射導(dǎo)致?lián)舸?，碰撞電離理論不適用。
大——?dú)鈮焊撸騞大，現(xiàn)象天使用湯遜理論解釋
（1）放電外形：具有分支的細(xì)通道，湯遜理論，放電在全空間連續(xù)進(jìn)行，輝光——電子崩
（2）放電時(shí)間：電子崩幾個(gè)循隊(duì)完成擊穿，可計(jì)算時(shí)間，低氣壓計(jì)算符合實(shí)況，高壓時(shí)，實(shí)測(cè)小于計(jì)算。
（3）擊穿電壓：小，ub計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)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(wú)關(guān)。
>0.26cm(pd>200cm.mmhg)，湯遜理論計(jì)算結(jié)果不再適用。
湯遜理論是將電流很小的滑流過(guò)程理論化，忽略了空間比荷的影響，d.較大時(shí)，不能忽略電子崩對(duì)電場(chǎng)的畸變。