Tyhjiöhajoaminen ( tyhjiöhajoaminen ) - ilmiö varauksenkuljettajien ( yleensä elektronien ) ilmaantumisesta elektrodien väliseen tyhjiöväliin , joka johtuu tietyn arvon ylittävän sähköjännitteen kohdistamisesta elektrodeihin. Tyhjiön rikkoutumisen aikana raon johtavuus kasvaa jyrkästi.
Jos elektrodien välillä on sähköjännite, katodin mikropisteistä alkaa kenttäemissio , mikä johtaa ns. tummien eli hajoamista edeltävien virtojen ilmaantumiseen. Jännitteen kasvaessa elektrodin pinnalta desorboituun kaasuun muodostuu suurvirtakipinäpurkaus . Tämä kipinäpurkaus voi muuttua alipainekaareksi , joka kehittyy elektrodien metallihöyryissä .
Tyhjiöhajoaminen on monimutkainen ilmiö, jolla ei ole yksiselitteistä teoriaa. On kuitenkin olemassa useita hypoteeseja, jotka selittävät sen.
Elektronisuihkuteorian mukaan kenttäemission seurauksena vapautuvat elektronit kiihtyvät tyhjiövälissä ja pommittavat anodin pintaa aiheuttaen paikallista lämpötilan nousua. Tämän seurauksena sorboitujen kaasujen ja metallihöyryjen vapautuminen alkaa. Katodilla muodostuneet ja kentän kiihdyttämät elektronit aiheuttavat näiden kaasujen atomien törmäysionisaatiota , mikä johtaa elektronivyöryn kehittymiseen . Tämän prosessin seurauksena muodostuneet positiivisesti varautuneet ionit liikkuvat kohti katodia muodostaen tilavarauksen ja lisäämällä paikallisesti sähkökenttää katodin lähellä, mikä puolestaan lisää kenttäemissiota. Samanaikaisesti ilmaantuu ioni-elektroniemissio ja katodisputterointi. Tämän seurauksena kaasujen ja metallihöyryjen pitoisuus kasvaa huomattavasti elektrodien välisessä raossa, jossa on jo kehittymässä kipinä- tai kaaripurkaus .
Toisen teorian mukaan, kun kenttäemissioon liittyvä virta kulkee, katodin pinta kuumenee. Virtatiheyksillä, jotka ovat luokkaa 10 8 A / m 2 , tapahtuu emitterin mikroräjähdys ja muodostuu metallihöyryjä, joissa on jo kehittymässä kaaripurkaus.
Tyhjiöhajoamisen ilmiötä käytetään laajalti suunnittelussa ja kokeissa. Erityisesti se on löytänyt sovelluksensa tyhjökytkimissä , tehokkaissa röntgenlähteissä ja suurvirtakiihdyttimissä sekä useissa tyhjiolaitteissa .