2024年4月22日发(作者：狄玟丽)
高电压作业
65090414 杨彪
绪论、第一章
1.为什么长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强？
答：短间隙击穿只存在电子崩和流注形式。而长间隙击穿则存在新的放电形式——先
到放电。长间隙在击穿过程中形成了先导通道，其形成过程为正流注通道mk中的点子被
阳极吸引，当电子浓度足够高时，即有足够的电流时，流注通道中就开始热电离。热电离
引起了通道中带电质点浓度的进一步增大，即引起了电导的增加和电流的继续加大。于是，
流注通道变成了有高电导的等离子通道——先导mk。这时在先导通道mk的头部又产生
了新的流注nm，于是先到不断向前推进。先导具有高电导，相当于从电极伸出的导电棒，
它保证在其端部有高的场强，因此就容易形成新的流注。因而由于先导的存在，长间隙击
穿比短间隙击穿更易发生，因此长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强。
2. 简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。
答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。
前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长
间隙的条件下。
不同点：
（1）放电外形 流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙
中均匀连续地发展。
（2）放电时间 根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度
远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由
汤逊理论推算的小得多。
（3）阴极材料的影响 根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使
阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对
气体击穿电压没有影响。根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实
验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。
第二章
3.为什么高压力和高真空都能提高间隙的击穿电压？
答：高压力可以减小电子的平均自由行程，削弱电离过程，从而提高击穿电压。当间
隙距离不变时，击穿电压随压力的提高而很快的增加；但当压力增加到一定程度后，击穿
电压增加的幅度逐渐减小。在高气压下，电场的均匀程度对击穿电压的影响比大气压下要
显著的多。
高真空使得电子的自由行程变得很大，但间隙已无气体分子可供碰撞，因此电离过程
无从发展，从可可以显著提高间隙击穿电压。
4.一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？
2024年4月22日发(作者：狄玟丽)
高电压作业
65090414 杨彪
绪论、第一章
1.为什么长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强？
答：短间隙击穿只存在电子崩和流注形式。而长间隙击穿则存在新的放电形式——先
到放电。长间隙在击穿过程中形成了先导通道，其形成过程为正流注通道mk中的点子被
阳极吸引，当电子浓度足够高时，即有足够的电流时，流注通道中就开始热电离。热电离
引起了通道中带电质点浓度的进一步增大，即引起了电导的增加和电流的继续加大。于是，
流注通道变成了有高电导的等离子通道——先导mk。这时在先导通道mk的头部又产生
了新的流注nm，于是先到不断向前推进。先导具有高电导，相当于从电极伸出的导电棒，
它保证在其端部有高的场强，因此就容易形成新的流注。因而由于先导的存在，长间隙击
穿比短间隙击穿更易发生，因此长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强。
2. 简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。
答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。
前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长
间隙的条件下。
不同点：
（1）放电外形 流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙
中均匀连续地发展。
（2）放电时间 根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度
远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由
汤逊理论推算的小得多。
（3）阴极材料的影响 根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使
阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对
气体击穿电压没有影响。根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实
验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。
第二章
3.为什么高压力和高真空都能提高间隙的击穿电压？
答：高压力可以减小电子的平均自由行程，削弱电离过程，从而提高击穿电压。当间
隙距离不变时，击穿电压随压力的提高而很快的增加；但当压力增加到一定程度后，击穿
电压增加的幅度逐渐减小。在高气压下，电场的均匀程度对击穿电压的影响比大气压下要
显著的多。
高真空使得电子的自由行程变得很大，但间隙已无气体分子可供碰撞，因此电离过程
无从发展，从可可以显著提高间隙击穿电压。
4.一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？