Как работает лампа тлеющего разряда?

Лампа тлеющего разряда работает за счёт образования плазмы при прохождении электрического тока через газ. 1

Обычно тлеющий разряд создают путём подачи напряжения между двумя электродами в стеклянной трубке, содержащей газ низкого давления. 1 Чаще всего для наполнения используют неон, но могут применяться и другие газы. 14

Процесс работы: 1

1. Между электродами прикладывают электрический потенциал в несколько сотен вольт. 1
2. Небольшая часть атомов внутри ячейки изначально ионизируется в результате случайных процессов, таких как тепловые столкновения между атомами или гамма-излучения. 1
3. Положительные ионы движутся к катоду под действием электрического потенциала, а электроны — к аноду. 1
4. Первоначальная популяция ионов и электронов сталкивается с другими атомами, возбуждая или ионизируя их. 1
5. Часть кинетической энергии ионов передаётся катоду. 1
6. Электроны вблизи катода менее энергичны, чем остальная часть трубки. 1
7. Катод окружён отрицательным полем, которое замедляет электроны, когда они выбрасываются с поверхности. 1
8. Только те электроны, которые обладают наибольшей скоростью, способны покинуть это поле, а те, у которых недостаточно кинетической энергии, втягиваются обратно в катод. 1
9. Оказавшись за пределами отрицательного поля, притяжение положительного поля начинает ускорять эти электроны по направлению к аноду. 1
10. Во время этого ускорения электроны отклоняются и замедляются положительными ионами, ускоряющимися к катоду, что создаёт яркое сине-белое тормозное излучение в области отрицательного свечения. 1

В нормальном режиме разряда тлеющее свечение покрывает часть площади катода в виде светящейся плёнки. 4 При переходе на режим аномального разряда плёнка покрывает уже весь катод, и яркость её свечения растёт с ростом тока. 4