來源：鹽城創鼎靜電科技有限公司 作者：創鼎靜電科技

輝光放電（glow discharge）是指低壓氣體中顯示輝光的氣體放電現象，即是稀薄氣體中的自持放電（自激導電）現象。由法拉第第一個發現。它包括亞正常輝光和反常輝光兩個過渡階段。輝光放電主要應用于氖穩壓管、氦氖激光器等器件的制造。

原理：

輝光放電是種低氣壓放電(Low pressure discharge)現象,工作壓力一般都低于10 mbar,其基本構造是在封閉的容器內放置兩個平行的電極板,利用產生的電子將中性原子或分子激發,而被激發的粒子由激發態降回基態時會以光的形式釋放出能量。

放電狀態：

輝光放電有亞正常輝光和反常輝光兩個過渡階段，放電的整個通道由不同亮度的區間組成，即由陰極表面開始，依次為：阿斯通暗區；陰極光層；陰極暗區(克魯克斯暗區)；負輝光區；

法拉第暗區；正柱區;陽極暗區;陽極光層。其中以負輝光區、法拉第暗區和正柱區為主體。這些光區是空間電離過程及電荷分布所造成的結果，與氣體類別、氣體壓力、電極材料等因素有關，這些都可以從放電理論上作出解釋。輝光放電時，在兩個電極附近聚集了較多的異號空間電荷，因而形成明顯的電位降落，分別稱為陰極壓降和陽極壓降。陰極壓降又是電極間電位降落的主要成分，在正常輝光放電時，兩極間的電壓不隨電流變化，即具有穩壓的特性。

輝光放電時，在放電管兩極電場的作用下，電子和正離子分別向陽極、陰極運動，并堆積在兩極附近形成空間電荷區。因正離子的漂移速度遠小于電子，故正離子空間電荷區的電荷密度比電子空間電荷區大得多，使得整個極間電壓幾乎全部集中在陰極附近的狹窄區域內。這是輝光放電的顯著特征，而且在正常輝光放電時，兩極間電壓不隨電流變化。

簡單的輝光放電示意圖

在陰極附近，二次電子發射產生的電子在較短距離內尚未得到足夠的能使氣體分子電離或激發的動能，所以緊接陰極的區域不發光。而在陰極輝區，電子已獲得足夠的能量碰撞氣體分子，使之電離或激發發光。其余暗區和輝區的形成也主要取決于電子到達該區的動能以及氣體的壓強（電子與氣體分子的非彈性碰撞會失去動能）。

1831~1835年,M.法拉第在研究低氣壓放電時發現輝光放電現象和法拉第暗區。1858年,J.普呂克爾在1/100托下研究輝光放電時發現了陰極射線，成為19世紀末粒子輻射和原子物理研究的先驅。由于大氣壓輝光放電技術目前雖有報道但技術還不成熟，沒有見到可用于工業生產的設備。而次大氣壓輝光放電技術則已經成熟并被應用于工業化的生產中。次大氣壓輝光放電可以處理各種材料，成本低、處理的時間短、加入各種氣體的氣氛含量高、功率密度大、處理效率高。可應用于表面聚合、表面接枝、金屬滲氮、冶金、表面催化、化學合成及各種粉、粒、片材料的表面改性和紡織品的表面處理。次大氣壓下輝光放電的視覺特征呈現均勻的霧狀放電；放電時電極兩端的電壓低而功率密度大；處理紡織品和碳纖維等材料時不會出現擊穿和燃燒并且處理溫度接近室溫。次大氣壓輝光放電技術目前可用于低溫材料、生物材料、異型材料的表面親水處理和表面接枝、表面聚合、金屬滲氮、冶金、表面催化、化學合成等工藝。由于是在次大氣壓條件下的輝光放電，處理環境的氣氛濃度高，電子和離子的能量可達10eV以上。材料批處理的效率要高于低氣壓輝光放電10倍以上。 可處理金屬、非金屬、（碳）

纖維、金屬纖維、微粒、粉末等。

應用領域：

輝光放電的主要應用是利用其發光效應（如霓虹燈、日光燈）以及正常輝光放電的穩壓效應（如氖穩壓管）。 利用輝光放電的正柱區產生激光的特性，制做氦氖激光器。

近年來，輝光放電在污水處理、滅菌消毒、聚合物材料表面改性、分析儀器離子源等方面也多有應用。創鼎靜電涂油的吸附端鋸齒表面和空氣中高壓時也會產生輝光現象。 

由于其特點，輝光發電應用于發射光譜分析，用作氣體分析和難激發元素分析的激發光源。在玻璃管兩端各接一平板電極，充入惰性氣體，加數百伏直流電壓，管內便產生輝光放電，其電流為10-4～10-2A。放電形式與氣體性質、壓力、放電管尺寸、電極材料、形狀和距離有關。利用其在發射光譜中的應用，可以檢測鉛的濃度等。

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