タウンゼント放電について

質問

レポートの課題で「パッシェンの法則とタウンゼント放電について図を描いて説明しなさい。」という課題が出ました。
教科書などを見ているのですが、このような現象をタウンゼント放電といいますみたいな事は載っていません（タウンゼント第一係数などは見つけましたが…）
「電子なだれ」のことをタウンゼント放電というのでしょうか？
また、パッシェンの法則とはどういう関係なのでしょうか？参考URLなどありましたらよろしくお願いします。

回答No.1

nta · ベストアンサー

タウンジェント放電(Townsend discharge)を英語で検索すれば説明は見つかると思います。
低圧ガスの中にｄだけ離れた平面型の冷陰極と陽極をもつ放電管において、電極への印加電圧Ｖと電流をグラフに描く場合、０Ｖから電圧を上げていき最初に電流が指数関数的に増大する領域をタウンゼント放電と呼びます。タウンジェント放電は、生成されたイオンが陰極に衝突して２次電子を放出する（γ作用）ために起きるのですが、これらの２次電子が一定以上増えると絶縁破壊を起こして電圧が急低下しグロー放電に移行します。これが電子なだれです。
　この絶縁破壊電圧Vbと、ガス圧ｐおよび電極間距離ｄの積すなわちpdとの関係を描いたものがパッシェンの曲線です。パッシェン（Paschen)の法則はこのpdとＶbのなす曲線がU字型のカーブになり、最小点が存在すると主張しています。直感的には電極間の距離ｄが小さい方がVbが小さくなると予想されるのに対して、全く反する結果だといえます。このことをタウンゼント放電のメカニズムから説明することができるのです。具体的な導出課程はプラズマ工学などの教科書に書かれているので調べて頂きたいのですが、pdという積が電極間にあるガス粒子の個数に比例した量であることはおもしろいところです。