타운젠트 방전 (-放電, townsend discharge)

파센 법칙은 플라스마 발생의 기본원리이다. 특히 PDP(plasma display panel 플라즈마 푶시 패널)와 같은 공면 전극 구조에 대한 방전 현상을 파센 법칙과 함께 이해하는 것은 공면 전극 구조에서 플라스마 발생을 분석하는 첫걸음이다. 방전관에 인가전압(V。)을 서서히 증가하면 초기의 낮은 전압 영역에서 암전류(dark current)가 흐른다. 암전류는 방전공간에 존재하는 극히 미약한 수의 공간 전자가 있어서 이들이 가속을 받고 중성기체를 전리하여 이온이 가속되는 미세전류가 흐르는 영역이다. 이 때 특정 전압에서 음극(cathode)의 표면으로 가속된 이온에 의하여 음극 표면으로부터 이차 전자가 방출되어 이들이 방전공간으로 가속되면서 중성기체를 이온화하고 전자와 이온이 증식되어 방전관이 점화된다. 이를 소위 타운젠트(townsend) 방전이라고 한다. 이때의 전압이 방전개시 또는 점화전압(firing voltage)이다. 또한 방전공간에서 이온화율을 제1타운젠트 계수라 하고 음극 표면에서의 이온 충돌에 의한 이차전자 발생률을 제2타운젠트 계수라 하여 이들 계수가 점화방전의 특성을 결정하는 파센(Paschen) 법칙의 주요 계수이다.