εκκένωσης αερίου, λυχνία

Ηλεκτρονική λυχνία στην οποία η παρουσία μορίων αερίου επηρεάζει σημαντικά τα χαρακτηριστικά της λυχνίας. Κανονικά ένα αέριο δεν είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού· αν εφαρμοστεί όμως σε αυτό ένα αρκετά ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, δημιουργείται ιονισμός των μορίων και των ατόμων στη γειτονική περιοχή των ηλεκτροδίων και τα ιόντα του αερίου έλκονται προς τα φορτισμένα ηλεκτρόδια. Οι συγκρούσεις με άλλα ιόντα δημιουργούν διέγερση και άλλους επιπλέον ιονισμούς και εκπέμπεται φως, όταν τα διεγερμένα άτομα και ιόντα επιστρέφουν στη θεμελιώδη κατάσταση. Η επανασύνδεση, επίσης, θετικών και αρνητικών ιόντων δημιουργεί σε κάποιο μικρό βαθμό εκπομπή φωτός. Τα φαινόμενα που παρατηρούνται εξαρτώνται από την πίεση μέσα στη λυχνία. Σε σχετικά υψηλές πιέσεις, η μέση ελεύθερη διαδρομή των ιόντων είναι μικρή και κοντά στην άνοδο παρατηρείται μια θετική αίγλη, ενώ κοντά στην κάθοδο εμφανίζεται μια αρνητική αίγλη και ο κεντρικός χώρος της λυχνίας παραμένει σκοτεινός. Σε τιμές πίεσης της τάξης των 40mm Hg παρατηρούμε φωτεινά νήματα μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Καθώς ελαττώνεται η πίεση του αερίου (περίπου στα 10mm Hg) η μέση ελεύθερη διαδρομή αυξάνεται, η θετική αίγλη αρχίζει να επεκτείνεται μέσα στη λυχνία και τελικά καταλαμβάνει ολόκληρο τον χώρο μέσα σε αυτή. Τέτοιου είδους λυχνίες χρησιμοποιούνται συχνά για φωτεινές επιγραφές, για φωτισμό και για φασματική ανάλυση του αερίου ή του ατμού της λυχνίας. Ακόμα μεγαλύτερη ελάττωση της πίεσης δημιουργεί μια αλλαγή στα χαρακτηριστικά της αίγλης. Εμφανίζονται πρόσθετες σκοτεινές περιοχές, στις οποίες ηλεκτρόνια που προέρχονται από ιονισμό και διέγερση έχουν αρκετά μεγάλη ενέργεια για διέγερση και η πιθανότητα επανασύνδεσης είναι μικρή. Η μεγαλύτερη πτώση δυναμικού στη λυχνία παρουσιάζεται στον σκοτεινό χώρο Κρουξ και στη θετική αίγλη εμφανίζονται ραβδώσεις που οφείλονται σε διαδοχικούς ιονισμούς και επανασυνδέσεις μέσα στη λυχνία. Σε πάρα πολύ χαμηλές πιέσεις (της τάξης των 0,05mm Hg) ο σκοτεινός χώρος Κρουξ γεμίζει όλη τη λυχνία και γίνονται πολύ λίγες συγκρούσεις μέσα στο αέριο. Οι υψηλές κινητικές ενέργειες των ιόντων προκαλούν δευτερογενή εκπομπή καθοδικών ακτίνων (ηλεκτρονίων) από την κάθοδο και, όταν το πεδίο γίνει αρκετά ισχυρό, δευτερογενή εκπομπή θετικών ιόντων με τη μορφή ανοδικών ακτίνων από την άνοδο. Εξαιτίας των καθοδικών ακτίνων τα τοιχώματα του σωλήνα που είναι απέναντι από την κάθοδο φαίνονται πρασινωπά. Όταν το πεδίο γίνει πάρα πολύ ισχυρό, τότε εκπέμπονται οι λεγόμενες ακτίνες X από την άνοδο.