冷陰極管的誕生過程

 　　冷陰極管是一種低氣壓輝光放電發光的光源，而氣體放電發光則是一種自然界的物理現象。自1750年開始，物理學家F•霍克施比，採用一部真空幫浦抽去玻璃泡中的空氣，利用玻璃泡殼外的靜電作用，成功的製作出一個人工輝光放電。繼F•霍克施比之後，1831年的物理 學家法拉第發現電磁感應現象，並且深入研究人造輝光放電，對無聲放電，輝光與火花放電的成因及其產生條件，發表了極為精闢的理論和見解。法拉第在研究與實驗輝光放電的 過程中，觀察到放電管的負極與正極之間存在部份不發光的暗區，因為此不發光的暗區，是由法拉第首先發現，所以後人稱之為法拉第暗區。十九世紀中葉，H•蓋塞拉對真空放電管加入少許氣體，從事氣體放電實驗，發現充入不同氣體竟發出五彩繽紛的色彩，從此 不僅就此建立了彩色霓虹燈工業，而且今日正在大量使用的螢光燈及冷陰極管等各式新型 燈管，實際上均基於氣體放電理論而先後誕生，因此冷陰極管的研究，應該先從氣體放電開始。

氣體放電過程

　　眾所週知，在正常狀態下，原子處於基態，並不呈現任何帶電現象，但是當以某種方式，如加熱、強力摩擦、強力電場照射、電子轟擊、靜電感應，使軌道上的電子得到一定的能量後。它們便喬遷到能級較高的激發狀態。實驗發現處在激發狀態下的原子是不安定的，它們會很快的自發地返回基態產生電磁輻射，並發出光來。此外，已經電離的粒子中，摻雜不少帶正電和帶負電的粒子，當它們復合時也會產生電磁輻射與發光現象，因此，氣體放電離不開電磁輻射，而且因為有此種現象的存在，利用氣體放電進而製作光源乃成為可能。

原子被激發與氣體的電離過程

　　原子發生電離，主要是因為氣體原子受到外界極大的能量作用，使電子可能脫離原子核的束縛成為自由電子時，氣體呈現出帶電狀態，此一過程可稱之為氣體的電離，需要的最小能量為稱作電離電位，失去電子的原子稱為正離子，得到電子的稱作負離子。在一支氣體放電燈中，如燈管內是真空的話，從陰極發射出來的電子就在電場作用下，按拋物線，或直線奔向陽極，但實際上氣體放電燈在兩個電極之間有氣體存在，因此電子不能夠毫無阻礙的沿著它原來的路徑運動，電子在奔向陽極運動中的電子不斷的與氣體原子相碰撞，氣體原子在不斷的被碰撞的結果，將產生被激發或者是電離的現象。至於氣體原子與電子因碰撞的相互作用而電離或者是被激發，主要是因為碰撞氣體的負電子，具有非常大的能量，當它碰撞原子時，可使原子釋放出電子，從而使空間產生了新的空間電荷。類似此種過程，對於燈管的放電電流產生了決定性的作用，而各種氣體原子受激發及使它們電離的能量，隨氣體的不同而異，它們的激發與電離及亞穩電位...

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