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辉光放电时，在两个电极附近聚集了较多的异号空间电荷，离子氮化炉，因而形成明显的电位降落，分别称为阴极压降和阳极压降。阴极压降又是电极间电位降落的主要成分，在正常辉光放电时，两极间的电压不随电流变化，即具有稳压的特性。
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在阴极附近，二次电子发射产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能，所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区，电子已获得足够的能量碰撞气体分子，使之电离或激发发光。1831~1835年，M.法拉第在研究低气压放电时发现辉光放电现象和法拉第暗区。1858年，J.普吕克尔在1/100托下研究辉光放电时发现了阴极射线，成为19世纪末粒子辐射和原子物理研究的先驱。
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辉光放电进行渗氮的工艺，与气体渗氮相比渗入速度快。由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用，因而可显著地缩短处理时间(离子渗氮的时间仅为普通气体渗氮时间的1/3~1/5)。
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