и низьких напругах. У сильних електричних полях, коли починається процес ударної іонізації, провідність газів різко зростає. Енергія іонізації молекул або атомів різних газів змінюється від 4 до 25 еВ. Таку енергію має електрон, якщо швидкість його руху дорівнює 1000 км / с. Імовірність іонізації перемещающимися в газі позитивними іонами набагато менше, ніж електронами. Це пов'язано з тим, що позитивні іони мають меншою рухливістю. Якщо при зіткненні з молекулами вони виробляють іонізацію, то утворився електрон притягається до позитивного іону і рекомбинирует з ним. Нарешті, прискорений до великих енергій іон при взаємодії з електроном атома або молекули газу передає йому незначну частину енергії, так як його маса в тисячі разів більше маси електрона.
Пробій розвивається таким чином. Під дією зовнішнього іонізатора, наприклад при фотоемісії електронів з катода, в розрядному проміжку утворюються електрони. Ці первинні електрони, переміщаючись від катода до анода, виробляють ударну іонізацію, у результаті чого виникає і переміщається до анода ср швидкістю 10 s м / с первинна електронна лавина. На шляху проходження лавини утворюється канал, що складається з електронів і позитивних іонів, щільність яких лавинно збільшується і вона тим більше, чим ближче фронт лавини розташований до анода.
У ряді випадків прискорений полем електрон при зіткненні з частинками газу передає їм свою енергію, однак іонізації не відбувається. Енергія витрачається на переклад в збуджений стан електронів в атомах або молекулах. У подальшому електрони повертаються в збудженомустан, а запасена надлишкова енергія випромінюється у вигляді кванта світла, фотона. Фотони утворюються і в результаті рекомбінації електронів та іонів. Фотони поширюються зі швидкістю світла (3.10 8 м / с), і їх енергія в деяких випадках достатня, щоб справити фотоионизацию інших атомів або молекул, розташованих далеко попереду фронту первинної лавини. У результаті з'являються вторинні, що утворилися за рахунок фотоіонізації електрони, які в свою чергу починають процес ударної іонізації і породжують нові електронні лавини, розташовані далеко попереду фронту первинної лавини.
На наступній стадії окремі лавини наганяють один одного, зливаються і утворюють суцільний канал. Більш рухливі електрони швидше переміщуються до анода, тому канал в основному складається з позитивних іонів і його називають стримером. Стример має форму вістря, зверненого до катода. Поблизу вістря - головки стримера - напруженість електричного поля підвищена і утворюються в розрядному проміжку електрони притягуються до вістря. У результаті область поблизу головки стримера перетворюється на електропровідну плазму, що складається з позитивних іонів і електронів. Частина електронів рекомбінйрует з іонами, породжуючи фотоізлученіе, яке викликає вдруге фотоионизацию. Утворені фотоелектрони народжують нові, дочірні електронні лавини, і стример переміщається до катода, а генеруються фотоелектрони втягуються в область, зайняту позитивними іонами, перетворюючи її в електропровідну плазму. Стример переміщається до катода зі швидкістю 10 червня м / с.
Нарешті, стример досягає катода, і електропровідний плазмовий канал замикає розрядний проміжок. У результаті ударів позитивних іонів на поверхні катода утворюється катодна пляма, яке випромінює електрони, які зі швидкістю 10 липня м / с поширюються по електропровідн...
