один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах (См.
Электрический разряд в газах). Происходит при низкой температуре катода, отличается сравнительно малой плотностью тока на катоде и большим (порядка сотен вольт) катодным падением (См.
Катодное падение)
U потенциала. Т. р. может возникать при давлениях
р газа вплоть до атмосферного, однако подавляющее большинство исследований Т. р. проведено при
р от сотых долей до нескольких
мм. рт.
ст. Электроны из катода Т. р. испускаются главным образом под действием ударов положит, ионов и быстрых атомов (и частично - за счёт
Фотоэффекта и энергии метастабильных атомов). Для внешнего вида Т. р. в длинной цилиндрической трубке при давлениях порядка десятых долей
мм. рт. ст. и выше характерно наличие ряда областей, визуально сильно отличающихся одна от другой (
рис. 1). Происхождение этих областей объясняется особенностями элементарных процессов ионизации (См.
Ионизация) и возбуждения атомов и молекул. Важнейшей из них, определяющей само существование Т. р. при указанных условиях, является катодное тёмное пространство, в котором в результате ударной ионизации электронами образуются положительные ионы, обеспечивающие эмиссию электронов из катода. Напряжение между электродами Т. р. (напряжение горения) зависит в основном от двух параметров: произведения
р на расстояние
l между электродами (
р․ l) и плотности тока на катоде
j. Общая классификация различных форм Т. р. была установлена в исследованиях советского учёного Б. Н. Клярфельда и его учеников. Она распространяется на случай сверхмалых значений
p l и
j, когда в пространстве между электродами отсутствует
Пространственный заряд и поле практически однородно. В таком, по терминологии Клярфельда, простейшем Т. р. отсутствуют упомянутые выше отдельные области и газ ионизуется электронами во всём межэлектродном промежутке. При увеличении
p l и
j возможно существование двух форм Т. р. - нормального и плотного. В первом из них электроны эмиттирует только часть поверхности катода. При этом
j и
U остаются постоянными, а с ростом тока эмиссия происходит со всё большей площади катода. Плотный Т. р. наблюдается при больших
j. Для него характерно резкое возрастание напряжения горения с ростом тока.
Внешний вид и распределение параметров в нормальном тлеющем разряде при относительно низком давлении: 1 - катод; 2 - астоново тёмное пространство; 3 - астоново свечение (катодная плёнка, катодный слой); 4 - катодное тёмное пространство; 5 - катодное (отрицательное, тлеющее) свечение; 6 - фарадеево тёмное пространство; 7 - положительный столб; 8 - анодная область; 9 - анод.