Vakuumnedbrydning ( vakuumnedbrydning ) - fænomenet med udseendet af ladningsbærere ( normalt elektroner ) i vakuumgabet mellem elektroderne , forårsaget af påføringen af en elektrisk spænding større end en vis værdi til elektroderne. Under et vakuumnedbrud øges ledningsevnen af spalten kraftigt.
Hvis der er en elektrisk spænding mellem elektroderne , begynder feltemission på katodens mikropunkter , hvilket fører til fremkomsten af de såkaldte mørke eller præ-nedbrudsstrømme. Efterhånden som spændingen stiger, dannes der en højstrømsgnistudladning i gassen, der desorberes fra elektrodeoverfladen. Denne gnistutladning kan blive til en vakuumbue, der udvikler sig i elektrodernes metaldampe .
Vakuumnedbrydning er et komplekst fænomen, der ikke har en entydig teori. Der er dog flere hypoteser, der forklarer det.
Ifølge elektronstråleteorien accelereres de elektroner, der frigives som følge af feltemission , i vakuumgabet og bombarderer anodeoverfladen, hvilket forårsager en lokal temperaturstigning. Som et resultat begynder frigivelsen af sorberede gasser og metaldampe. Elektroner dannet ved katoden og accelereret af feltet producerer stødionisering af atomerne i disse gasser, hvilket resulterer i udviklingen af en elektron lavine . De positivt ladede ioner dannet som et resultat af denne proces bevæger sig mod katoden, danner en rumladning og øger lokalt det elektriske felt nær katoden, hvilket igen øger feltemissionen. Samtidig opstår ion-elektronemission og katodeforstøvning. Som et resultat stiger koncentrationen af gasser og metaldampe kraftigt i mellemrummet mellem elektroderne, hvor der allerede udvikles en gnist eller lysbueudladning .
Ifølge en anden teori opvarmes katodeoverfladen, når strømmen forbundet med feltemission flyder. Ved strømtætheder i størrelsesordenen 10 8 A / m 2 opstår der en emittermikroeksplosion, og der dannes metaldampe, hvori der allerede udvikles en lysbueudladning.
Fænomenet vakuumnedbrydning er meget brugt i teknik og eksperimenter. Det har især fundet sin anvendelse i vakuumafbrydere , i kraftige røntgenkilder og højstrømsacceleratorer , såvel som i et stort antal vakuumenheder .