Gaz razryadi — elektr toki gazlar orqali o‘tishi bilan bog‘liq jarayonlar majmui. Odatda gazda sezilarli tok o‘tishi uchun ionlanish darajasi yetarli bo‘lishi va plazma hosil bo‘lishi kerak.

Ionlanish, xususan, elektronlartezlashib, elektr maydonida atomlar yoki gaz molekulalari bilan to‘qnashganda yuz berishi mumkin. Bunda zaryadlangan zarralar soni ko‘chkisimon ortadi, chunki zarba orqali ionlanish jarayonida yangi elektronlar hosil bo‘ladi. Ular ham tezlashgach, atomlar bilan to‘qnashib, ularning ionlanishiga sabab bo‘ladi.

Gaz ionlanishining yana bir sababi yuqori kuchlanganlikdagi elektr maydoni (uchqunli razryad) yoki yuqori harorat (yoy razryadi) bo‘lishi mumkin. Barqaror gaz razryadini yuzaga keltirish va saqlab turish uchun elektr maydonizarur. Chunki sovuq plazma elektronlar tashqi maydondan atomlarni ionlashtirish uchun yetarli energiya olganda hamda yangi hosil bo‘lgan ionlar soni rekombinatsiyalangan ionlar sonidan ko‘p bo‘lgandagina mavjud bo‘ladi.

Agar gaz razryadining davom etishi uchun tashqi manbalar hisobidan qo‘shimcha ionlanish (masalan, ionlashtiruvchi nurlanishyordamida) talab qilinsa, bunday razryad nomustaqil deb ataladi (bunday razryadlar Geyger hisoblagichlarida ishlatiladi).

Gaz razryadini hosil qilish uchun vaqt bo‘yicha o‘zgarmas hamda o‘zgaruvchan elektr maydonidan foydalaniladi.

Gazdagi razryad paytida elektr shamoli yuzaga keladi, ya’ni ionlar gaz molekulalarini o‘zi bilan ergashtirishi natijasida gaz harakatlanadi. Elektr shamolini odatdagi bosimda havodagi o‘tkir uchdan yuz beradigan razryadda kuzatish eng oson. Bu shamol qog‘oz tasmasi, sham alangasi, tutun oqimi va shu kabilarning og‘ishiga sabab bo‘lishi mumkin.

• Yoy razryadi payvandlash va yoritish uchun.
• O‘ta yuqori chastotali razryad
• Miltillovchi razryad yorug‘lik manbai sifatida lyuminessent lampalarda va plazmali ekranlarda ishlatiladi.
• Uchqunli razryad yonuvchi aralashmani yoqish uchun ichki yonuv dvigatellarida ishlatiladi.
• Toj razryadi gazlarni chang va boshqa iflosliklardan tozalash, inshootlarning holatini tashxislash uchun.
• Plazmatronlar kesish va payvandlash uchun.
• Quyidagi lazerlarni uyg‘otishuchun razryadlar: geliy-neon lazeri, azot lazeri, eksimer lazerlar va boshqalar.

Shuningdek:

• Geyger hisoblagichida,
• ionlanish turidagi vakuummetrlarda,
• tiratronlarda,
• kraytronlarda,
• Geysler naychasida.

Razryadlar mustaqil va nomustaqil turlarga bo‘linadi.

Nomustaqil razryad — tashqi ionlashtirgichni talab qiladigan razryad.

Mustaqil razryad — tashqi ionlashtirgichni talab qilmaydigan razryad.

Gaz razryadlarini tasniflash ikki belgiga asoslanadi: ionlashgan gazning holati va qo‘llanilgan maydonning chastota diapazoni.

Birinchi belgi bo‘yicha quyidagilar farqlanadi:

1. Gazning elektr teshilishi.
2. Nomuvozanatli plazmani saqlab turish.
3. Muvozanatli plazmani saqlab turish.

Maydon chastotasi bo‘yicha:

1. O‘zgarmas, past chastotali va davomiyligi juda qisqa bo‘lmagan impulsli maydonlar.
2. Yuqori chastotali (radiochastotali) maydonlar (chastotalar f = 10⁵ — 10⁸ Gs).
3. O‘ta yuqori chastotali (mikroto‘lqinli) maydonlar (f = 10⁹ — 10¹¹ Gs, to‘lqin uzunligi sm).
4. Optik diapazondagi maydonlar (uzoq infraqizildan ultrabinafshagacha).

Razryadlarni energiya yo‘qotish mexanizmlariga ko‘ra ham tasniflash mumkin:

1. Elektronlarning devorlarga diffuziyasi va sirt rekombinatsiyasi — Shottki rejimi.
2. Elektronlarning hajm bo‘yicha rekombinatsiyasi va gazni isitishga energiya sarflashi mexanizmlari.
3. Qo‘zg‘alish energiyasining nurlanish orqali sochilishi mexanizmlari.
4. Gaz razryad hajmi orqali haydalganda yuzaga keladigan konvektiv yo‘qotishlar.

Bosim past (1 — 10 Torr), tashqi zanjirning elektr qarshiligi esa katta bo‘lib, kuchli tok o‘tishiga yo‘l qo‘ymaganda miltillovchi razryadyuzaga keladi. Unga kichik toklar (10⁻⁶ — 10⁻¹ A, radiusi 1 sm bo‘lgan naychalarda) va katta kuchlanishlar (100—1000 V) xos. Elektronlar harorati taxminan 1 — 10 eV, ionlar harorati esa atrof-muhit haroratidan (300 K) biroz yuqori bo‘ladi. Demak, plazma termodinamik nomuvozanat holatidadir.

Tashqi zanjir qarshiligi kichik va katod harorati yuqori bo‘lganda odatda yoy razryadiyuzaga keladi. Unga katta toklar (>1 A) va kichik kuchlanishlar (o‘nlab volt) xos. Elektronlar va ionlarning haroratlari taxminan bir xil — 1 — 10 eV, ya’ni plazma termodinamik muvozanat holatidadir.

Atmosfera bosimiga yaqin bosimda, elektrodlar orasidagi masofa >10 sm bo‘lganda va kuchli tashqi maydon ta’sirida uchqunli razryadhosil bo‘ladi. Bunda elektr teshilishi plazma kanalining bir elektroddan ikkinchisiga tez o‘sib borishi orqali amalga oshadi. So‘ng kuchli ionlashgan uchqun kanali elektr zanjirini tutashtiradi. Misol — chaqmoq.

Butun oraliqning elektr teshilishi uchun yetarli bo‘lmagan kuchli notekis maydonlarda toj razryadiyuzaga keladi. Maydon kuchlanganligi yuqoriroq bo‘lgan o‘tkir uchlar atrofida yorqin toj hosil bo‘ladi.

Ayrim gazlardagi gaz razryadi ko‘rinadigan yorug‘lik nurlanishini hosil qiladi. Uning spektri ishlatilgan gazga bog‘liq.

• 
  Geliy
• 
  Neon
• 
  Argon
• 
  Kripton
• 
  Ksenon

Gaz razryadida sodir bo‘ladigan jarayonlarni kompyuterda modellashtirish muammosi hozirgacha to‘liq hal etilmagan. Bu masalani yechishning faqat taqribiy usullari mavjud. Ulardan biri — Fokker — Plank yaqinlashuvi.

• Yuriy Petrovich Rayzer. Gaz razryadi fizikasi. 3-nashr, to‘ldirilgan va qayta ishlangan. — Dolgoprudniy: «Intellekt» nashriyot uyi, 2009. — 736 bet.
• A. Mak-Donald. Gazlarda o‘ta yuqori chastotali elektr teshilishi. Moskva: Mir, 1969. 205 bet.