Отличаются от электронных тем, что в их работе принимают участие как свободные электроны, так и ионы газа или паров. Если к двухэлектродному ионному прибору (вакуумному) приложить некоторое напряжение, то в междуэлектродном промежутке возникнет электрический разряд, а во внешней цепи появится анодный ток Iа.
Электрический разряд – это совокупность явлений, возникающих при прохождении электрического тока через ионный прибор.
Процессы в газовом разряде. Электроны, эмитируемые катодом, движутся в атмосфере газа. Сталкиваясь с атомами газа, электроны отдают свою энергию и производят возбуждение или ударную ионизацию атомов (образуются новые электроны и положительные ионы).
В процессе движения электронов и ионов под действием электрического поля возможны образование объемных зарядов, рекомбинация, вторичная эмиссия и другие явления. Например ионы, движущиеся к катоду, образуют у поверхности катода положительный объемный заряд, который компенсирует отрицательный заряд эмитированных с катода электронов, при этом снижается Ri прибора.
Разряды в газе – несамостоятельные и самостоятельные.
Несамостоятельный разряд может длительно существовать при условии подведения энергии извне (внешние ионизаторы), например нагрев или облучение катода.
Самостоятельный разряд – электроны и ионы образуются за счет энергии поля и самого разряда, применяется наиболее широко.
