汤生级联放大英文解释翻译、汤生级联放大的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 Townsend cascade
分词翻译:
汤的英语翻译:
boiling water; broth; gippo; hot water; soup
生的英语翻译:
accrue; crude; rawness; unripe; give birth to; grow; living; procreate
student
【医】 bio-
级联的英语翻译:
【计】 cascade connection; cascade stage; cascading
【化】 cascade
放大的英语翻译:
blow up; enlarge; let out; magnify; microscope
【计】 enlargement; zoom out
【化】 amplification; scaling-up
【医】 amplification; magnification; magnify
专业解析
汤生级联放大 (汤生雪崩效应) 的汉英词典角度解释
1. 术语定义 (Term Definition):
- 中文 (Chinese): 汤生级联放大 (Tāngshēng Jíliàn Fàngdà),也称为汤生雪崩效应 (Tāngshēng Xuěbēng Xiàoyìng) 或汤生放电 (Tāngshēng Fàngdiàn)。
- 英文 (English):Townsend cascade multiplication 或Townsend avalanche effect。
- 核心含义 (Core Meaning): 指在弱电场条件下,存在于气体中的一种电流放大机制。其核心过程是:一个初始的自由电子(由宇宙射线或放射性本底等微弱电离源产生)在电场加速下获得足够动能,撞击气体分子使其电离,产生一个新的自由电子和一个正离子。新产生的电子又被加速,重复上述过程,导致自由电子数量像雪崩一样急剧倍增,从而使得气体中的电流被显著放大。这种效应是气体导电和不完全击穿的基础。
2. 物理机制详解 (Detailed Physical Mechanism):
该过程包含几个关键步骤:
- 初始电离 (Initial Ionization): 由外部因素(如宇宙射线、放射性粒子、热发射或光电效应)产生一个或少量初始自由电子。
- 电子加速与碰撞 (Electron Acceleration and Collision): 在施加的电场作用下,自由电子被加速沿电场方向运动,并获得动能。
- 电离碰撞 (Ionizing Collision): 当电子获得的动能超过气体分子的电离能时,与气体分子发生碰撞,使分子电离,产生第二个自由电子和一个正离子。
- 级联/雪崩 (Cascade/Avalanche): 新产生的电子(以及最初的电子)再次被电场加速,获得足够能量后,又与其他气体分子发生电离碰撞,产生更多的电子-离子对。这个过程在电子向阳极运动的路径上不断重复,导致电子数量呈指数级增长(1 -> 2 -> 4 -> 8 -> ...),形成电子“雪崩”。
- 电流放大 (Current Amplification): 大量电子最终到达阳极,同时产生的正离子缓慢移向阴极。这种电荷的定向移动显著放大了最初由微弱电离源产生的微小电流。
3. 应用场景 (Application Scenarios):
汤生级联放大效应是许多气体放电器件工作的基础原理,尤其是在低于击穿电压的区域内:
- 盖革-米勒计数器 (Geiger-Müller Counters): 用于探测电离辐射(如α、β、γ射线)。辐射粒子进入计数器内的气体(如氩气与淬灭气体的混合物),引起初始电离,随后汤生雪崩效应将微弱的电离信号放大到足以被电子线路检测到的电流脉冲。
- 光电倍增管 (Photomultiplier Tubes - PMTs): 虽然核心放大发生在真空中通过二次电子发射(属于另一种级联放大),但其第一级(光阴极产生的光电子在打拿极间的加速和倍增)有时在概念上或特定结构(如气体PMT)中与汤生机制有类比。其核心是将微弱的光信号转换为可测量的电信号。
- 气体放电管/稳压管 (Gas Discharge Tubes/Voltage Regulator Tubes): 利用汤生放电区(低于击穿电压的稳定放电区)的恒压特性进行电压稳定或过压保护。
- 等离子体显示面板 (Plasma Display Panels - PDPs): 在早期技术中,利用气体放电(包含汤生放电阶段)产生的紫外线激发荧光粉发光。
参考资料 (References):
- HyperPhysics - Georgia State University: Townsend Discharge. (提供基础物理机制解释) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Solids/intrin.html#c5 (注:此链接指向半导体本征载流子页面,正确链接应为包含气体放电内容的页面,此处保留来源名称,链接需核实。)
- Hamamatsu Photonics K.K.: Photomultiplier Tubes: Basics and Applications. (解释光电倍增原理,包含级联概念) https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/PMT_handbook_v3aE.pdf
- Encyclopedia Britannica: Gas-discharge tube. (概述气体放电管类型和工作原理,包含汤生放电) https://www.britannica.com/technology/gas-discharge-tube
- ScienceDirect Topics: Plasma Display Panel. (简述PDP工作原理,涉及气体放电过程) https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/plasma-display-panel
- IEEE Xplore: 相关学术论文与标准 (例如,搜索 "Townsend discharge", "Townsend avalanche", "Gas discharge" 等关键词可找到大量专业文献和工程应用标准,如 IEEE Std 400-2012 关于电缆测试中可能涉及局部放电的原理)。 (代表更深入的工程和学术权威来源)
网络扩展解释
“汤生级联放大”(Townsend cascade)是一个跨学科术语,其核心含义涉及信号或能量的逐级放大机制。具体解释如下:
1.基本定义
- 词源与翻译:该词源自英文“Townsend cascade”,对应物理学家约翰·西利·汤森(John Sealy Townsend)提出的气体放电理论中的“汤森雪崩效应”(Townsend avalanche),即电子在强电场中通过碰撞电离气体分子,引发链式反应并导致电流急剧放大。
- 跨领域应用:在生物学和电子学中,“级联放大”泛指多级反应逐层增强信号或能量的机制。例如:
- 生物学:激素通过激活酶促反应链,将微小信号逐级放大(如肾上腺素通过cAMP激活蛋白激酶,引发糖原分解)。
- 电子学:多级放大电路串联,每级输出作为下一级的输入,实现总增益的提升。
2.关键机制
- 逐级传递与放大:初始信号(如激素或电子)触发第一级反应,每级产物作为下一级的催化剂或激活因子,形成指数级增长。
- 例如:1个激素分子可能激活100个酶分子,每酶再催化生成1000个产物分子,最终产生百万级效应。
- 反馈控制:级联反应常伴随正/负反馈调节,以控制放大速度和幅度,避免过度反应。
3.典型示例
- 汤森放电(物理学):气体中自由电子在电场加速下碰撞中性分子,产生更多电子和离子,形成电流雪崩式增长。
- 激素信号(生物学):含氮类激素(如肾上腺素)通过cAMP激活蛋白激酶,逐级放大信号,最终引发糖原分解。
- 电子电路(工程学):多级晶体管放大电路串联,总增益为各级增益的乘积(如$A_{total} = A_1 times A_2 times A_3$)。
4.意义与局限性
- 意义:级联放大能高效传递微弱信号,广泛用于传感器、生物调控和通信系统。
- 局限性:过度放大可能导致系统不稳定(如电路噪声放大或细胞信号紊乱)。
如需更专业的物理学或生物学解释,建议参考权威教材或文献,以补充搜索结果的不足。
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