Ruptura de vacío ( ruptura de vacío ) - el fenómeno de la aparición de portadores de carga ( generalmente electrones ) en el espacio de vacío entre los electrodos , causado por la aplicación de un voltaje eléctrico superior a un cierto valor a los electrodos. Durante una ruptura del vacío , la conductividad del espacio aumenta bruscamente.
Si existe tensión eléctrica entre los electrodos , se inicia la emisión de campo en los micropuntos del cátodo , dando lugar a la aparición de las denominadas corrientes oscuras o de preruptura. A medida que aumenta el voltaje, se forma una descarga de chispa de alta corriente en el gas desorbido de la superficie del electrodo. Esta descarga de chispa puede convertirse en un arco de vacío que se desarrolla en los vapores metálicos de los electrodos.
La ruptura del vacío es un fenómeno complejo que no tiene una teoría inequívoca. Hay, sin embargo, varias hipótesis que lo explican.
De acuerdo con la teoría del haz de electrones, los electrones liberados como resultado de la emisión de campo se aceleran en el espacio de vacío y bombardean la superficie del ánodo, provocando un aumento local de la temperatura. Como resultado, comienza la liberación de gases adsorbidos y vapores metálicos. Los electrones formados en el cátodo y acelerados por el campo producen ionización por impacto de los átomos de estos gases, lo que resulta en el desarrollo de una avalancha de electrones . Los iones con carga positiva formados como resultado de este proceso se mueven hacia el cátodo, formando una carga espacial y aumentando localmente el campo eléctrico cerca del cátodo, lo que a su vez aumenta la emisión del campo. Simultáneamente, aparecen la emisión de iones-electrones y la pulverización catódica. Como resultado, la concentración de gases y vapores metálicos aumenta considerablemente en el espacio entre los electrodos, en el que ya se está desarrollando una chispa o una descarga de arco .
Según otra teoría, cuando fluye la corriente asociada con la emisión de campo, la superficie del cátodo se calienta. A densidades de corriente del orden de 10 8 A / m 2 se produce una microexplosión del emisor y se forman vapores metálicos, en los que ya se está desarrollando una descarga de arco.
El fenómeno de la ruptura del vacío se usa ampliamente en ingeniería y experimentos. En particular, ha encontrado su aplicación en vacuostatos , en potentes fuentes de rayos X y aceleradores de alta corriente , así como en un gran número de dispositivos de vacío .