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レーザーの放電管の電圧-電流特性には端子間に加わる電圧が増加すると流れる電流が減少するという現象が見られるのはなぜでしょうか

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A 回答 (3件)

代表的なCWガスレーザ(He-Ne, CO2)ではグロー放電領域が使われます。

そこでは、電子の供給はイオンや中性原子が陰極に衝突して発生した二次電子によって行われ、電子は陰極近く(陰極暗部から陰極の間の電圧降下部)の電場で気体分子のイオン化に必要なエネルギーまで加速されて放電が維持されています。この様な加速機構の場合の電子のエネルギー増加率は、Uを電圧、Iを放電電流、eを電子の電荷量、Eを電場強度、vを電子の速度とすると、UI=eEv と表されます。「ここで加速距離は電圧降下部の長さであり平均自由行程ではないことに注意してください。」この式を変形すれば I=eEv/U となり、ご質問の負性抵抗が現れます。
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No.1 です。



>その回路がどのようなものかを調べないと

冷たく言えば「そういう回路特性になっている」ということです。
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その電圧付近の動作状態で回路の抵抗が大きくなるからでしょう。



なぜ抵抗が大きくなるのかは、その回路がどのようなものかを調べないと何とも言えません。
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