放電時延
正文
氣體間隙擊穿過程所需要的時間。氣體間隙擊穿過程可分為兩個基本階段,一是間隙中出現有效的足以引起碰撞電離的觸發電子,二是觸發電子在電場作用下通過帶電粒子碰撞電離、光電離等不同機制使放電通道發展,最終導致使間隙全部擊穿。在間隙擊穿的外部條件均已實現後,完成這兩個階段的擊穿過程需要一段時間,這就是放電時延,以td表示,td=td+tf。式中td是在外施電壓作用下出現有效的觸發電子所需要的時間,稱為統計時延。tf是出現觸發電子後,放電通道發展直至貫穿整個間隙而完成擊穿所需要的時間,稱為形成時延。對於較短的間隙,形成時延較小,放電時延主要是統計時延。當氣體間隙較長時,形成時延在放電時延中占主要地位。對緩慢上升的外施電壓,在放電時延階段電壓繼續上升的程度不明顯,因而覺察不出它對放電電壓的影響,間隙的擊穿電壓就是一個不隨時間變化的數值,通常稱為靜態擊穿電壓。對隨時間變化劇烈的外施電壓(如雷電衝擊波電壓),在放電時延階段電壓仍繼續變化,此時該間隙的擊穿電壓將不同於靜態擊穿電壓,而必須聯繫到放電時延的影響。例如,某一間隙的靜態擊穿電壓為5×104伏,放電時延10-6秒,如果電壓上升的平均陡度是107伏/秒,在放電時延階段電壓會繼續上升107×10-6=10伏,與5×104伏相比是微不足道的,但如果電壓上升陡度是1010伏/秒,在放電時延階段電壓將會繼續上升104伏,這就不可忽略了。由於存在放電時延,間隙擊穿特性需要用電壓與時間兩個參量加以描述,它是在電壓-時間坐標平面上形成的曲線,通常稱為伏秒(時)特性曲線。無論統計時延還是形成時延都受多種因素的影響,具有統計分散性,因此,氣體間隙的伏秒特性曲線實際是一帶狀的區域。
研究放電時延對於分析氣體間隙的擊穿機制,改善間隙的衝擊電壓擊穿特性,合理實現絕緣配合等都具有重要意義。