辉光是
低压气体中的
气体放电现象。在置有板状电极的
玻璃管内抽取气体形成低压(约几
毫米汞柱)气体或蒸气,当两极间电压较高(约1000伏)时,稀薄气体中的残余
正离子在电场中加速(气体本身有少量自发电离),有足够的动能轰击阴极,产生
二次电子,经簇射过程产生更多的
带电粒子,使
气体导电。
辉光放电的特征是
电流强度较小(约几毫安),温度不高,故电管内有特殊的亮区和暗区,呈现瑰丽的发光现象。
辉光放电时,在
放电管两极电场的作用下,电子和
正离子分别向阳极、阴极运动,并堆积在两极附近形成空间电荷区。因正离子的
漂移速度远小于电子,故正离子
空间电荷区的电荷
密度比电子
空间电荷区大得多,使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内。这是辉光放电的显著特征,而且在
正常辉光放电时,两极间电压不随电流变化。
在
阴极附近,
二次电子发射产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能,所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区,电子已获得足够的能量碰撞气体分子,使之电离或激发发光。(二次电子出来以后受电压作用被加速,与
气体分子碰撞时的加速距离按一定的
概率分布)其余
暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强(电子与气体分子的
非弹性碰撞会失去动能)。
低压气体放电的一种类型,在
发射光谱分析中用作
气体分析和难激发
元素分析的激发光源。在
玻璃管两端各接一
平板电极,充入
惰性气体,加数百伏直流电压,管内便产生
辉光放电,其电流为10-4~10-2A。放电形式与气体性质、压力、
放电管尺寸、电极材料、形状和距离有关。