实验室设备定制公司对辉光放电阴极区的性质和阴极溅射的研究

       实验室设备定制公司辉光放电的阴极区主要由阴极暗区、阴极辉区和法拉第暗区组成，其中电荷密度和电流密度的分布可从下图看出。

       由于阴极发射电子，阴极附近的电子密度比较大，但在那里电子的速度还比较小。因此，在阴极处电子流的密度还是比较小的。从阴极暗区到达阴极的电流几乎完全是正离子的贡献，所以阴极暗区实际上正离子浓度大的区域。根据泊松方程，可以看出，正是运动缓慢的正离子的大浓度，在那里形成了很大的阴极位降。

       在阴极暗区靠阳极的一边，电流的主要部分是由阴极位降加速的电子提供的，单子密度的迅速增加使负辉区中的正负电荷相等，以致电位趋近较大值，电场很小。实验室设备定制公司在这区域里电子和离子密度可以高达1017/m3，该数值相当于正柱中的10～100倍。

       在法拉第暗区，电子经负辉区的大量碰撞，其能量变得很小，激发和电离的作用也很弱，因此该区域中的发光强度和带电粒子的密度都很低。

       在讨论辉光放电的特性时，必须区别两种情况——正常辉光与反常辉光。这两种辉光的根本区别在于阴极位降的正常与否。在正常辉光放电中，放电电流只从阴极表面的一部分流过，随着放电电流的增加，阴极被放电电流覆盖的面积也增加，两者成正比关系，这时阴极位降基本上与放电电流和气压无关。当放电电流大于某一数值时，这时放电盖满了整个阴极表面，随后电流密度和阴极位将都在增加，这样的辉光叫反常辉光放电，这种放电的阴极位降叫反常阴极位降。

       阴极位降是辉光放电的一个重要参量，它是阴极与负辉区之间的电位差，它与阴极上的γ过程密切相关，因此阴极位降数值与气体种类尤其是与电极材料性质关系很大。

       从前面的讨论可以知道，辉光放电过程中，方管的阴极承受着正离子的强烈轰击。这将造成阴极表面不断被侵蚀，结果是阴极的金属粒子从阴极表面溅射出来，沉淀到附近的放电管壁上，而使之发黑，这种现象称之为阴极的溅射。阴极溅射是放电灯中经常碰到的麻烦现象，当放电电流密度很大时，较大的金属粒子会从金属表面上脱落下来，因而溅射得更加剧烈，在有些地方甚至会使得阴极表面凸凹不平。

       根据试验观察，可以把阴极溅射的一般规律总结如下：

       ①.被溅射的粒子由阴极表面以直线形式，向所有可能的方向飞出，实验室设备定制公司这些粒子主要是中性原子，假使在离阴极不远的地方安装一个小的挡屏，那么在它后面的溅射层上将形成一个重复着挡屏轮廓的阴影。在气压很低或阴极位降很大时这现象将特别显著；

       ②.当尽量增加气压和减少阴极位降时，被溅射粒子的运动将越来越具有阴极物质粒子所形成蒸汽扩散运动的特征。随着自由程的减少，越来越多的粒子会返回阴极。因此当其它条件不变时，气压越大，阴极溅射越小；

       ③.撞击阴极的离子质量越大，阴极溅射越厉害，因此，溅射在重的气体中比在轻的气体中利害；

       ④.阴极位降越大，溅射越厉害；

       ⑤.在反常阴极位降下，溅射的金属量正比于这个阴极位降与某一临界阴极位降Vcr=500V的差。在正常阴极位降下，这个正比关系并不成立，因而溅射金属量很小，只有连续长期放电后才出现少量的溅射；

       ⑥.当其它条件不变时，阴极溅射正比于放电电流。假使放电电流密度增加，那么阴极位降也随之正比增加，溅射的金属量可近似按照正比于电流密度的平方去计算；

       ⑦.在有些情况下，发生阴极溅射的同时还会发生化学反应，实验室设备定制公司这将使得上述的一些规律不适用；

       ⑧.各种不同金属的相对溅射能力不同。