Процесс прохождения электрического тока через газ является газовым разрядом.

При комнатных температурах газы почти не проводят электрический ток, т.к. состоят из нейтральных атомов, то есть являются диэлектриками.

Нагревая либо облучая ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами или другим видом излучения атомы газа получают дополнительную энергию, могущая привести к иони­зации. Так, например, при нагреве за счет увеличения скорости молекул некоторые из них при столк­новениях друг с другом распадаются на положительно заряженные ионы и электроны.

Проводимость газов обеспечивается электронами и положительно заряженными ионами.

Рекомбинация — воссоединение электрона с положительным ионом — возникает, если остановить действие ионизатора. Если внешнего поля нет, то при действии ионизато­ра устанавливается динамическое равновесие между числом исчезающих и образующихся пар заряженных частиц.

Несамостоятельный разряд в газе, ионизованном каким-либо ионизатором, образуется в посто­янном поле и существует до тех пор, пока существует ионизирующий агент. 

 

Самостоятельный разряд.

При некотором напряжении, которое зависит от рода газа, давления и рас­стояния между электродами, происходит пробой и зажигается самостоятельный разряд, не нуждающийся больше во внешнем ионизаторе. При этом ток через трубку сильно возрастает.

Причиной возникновения самостоятельного разряда является ионизация электронным ударом. При соударении атома с электроном, разгоняющийся электрическим полем Е до энер­гии, которая является достаточной для ионизации атома, образуются 2 электрона, разгоняющиеся по движении анода и, сталкиваясь на своем пути с другими атомами, ионизуют их, в ре­зультате возникает электронная лавина.

Чтобы обеспечить длительный самостоятельного разряда, кроме ионизации электронным уда­ром, нужна еще эмиссия (испускание) электронов с катода. Подобная эмиссия может быть обеспечена или за счет термоэлектронной эмиссии из катода (испускания электронов из металла при нагреве), или за счет выбивания электронов из катода положительными ионами с большой кинетической энергией.