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近年来，辉光放电在污水处理、灭菌消毒、聚合物材料表面改性、分析仪器离子源等方面也多有应用。 由于其特点，辉光发电应用于发射光谱分析，用作气体分析和难激发元素分析的激发光源。在玻璃管两端各接一平板电极，压力、放电管尺寸、电极材料、形状和距离有关。利用其在发射光谱中的应用，可以检测铅的浓度等。
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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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具有高能量的氮离子轰击工件表面，由动能转化为热能加热工件，同时氮离子吸取电子还原成原子被工件表面吸收并向内层扩散。离子轰击工件表面还产生阴极溅射，离子氮化炉，溅射出铁离子与氮离子化合形成氮化铁FeN，FeN重新附着在工件表面，然后分解为Fe2N和Fe3N并放出氮原子向工件内扩散
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