击穿是由于极间带电粒子的碰少撞使气体电离及倍增过程所致,当低于气体击穿的压强下限时,取一级近似,在10-5~10-10托的范围内观察到放电,这种现象称为真空击穿。

在高真空的初始条件下，即电子和粒子的平均自由程大于电极间隙距离，以致间隙空间的碰撞电离可以忽略时，电极间施加很高的电压而引起的自持放电过程。高真空间隙是一种强度很高的绝缘间隙，其击穿场强达1.3MV/cm，广泛地用于真空断路器、粒子加速器和电子管等设备中。真空间隙的击穿常常是破坏性的和不可逆转的，会破坏电极。真空间隙的击穿电压大致与间隙距离的平方根成正比。真空间隙的击穿电压与电极材料、表面光洁度和纯净度等多种因素有关，因而分散性较大。

真空中电极间的电压过高时,就会发生电击穿。电击穿有两种主要形式,即气体放电击穿与真空击穿。

真空击穿时，空间气体密度很低,带电粒子在极间碰撞产生的气体电离的倍增作用并不足以维持放电。那么,击穿的触发源必然来自表面效应和极间粒子的交换过程。这是由于在真空击穿过程中所存在的大电流载体,归根结底为数量足够的金属蒸汽、气体或等离子体。它们来源于电极表面的局部过热和升华。

气体放电击穿与真空击穿在机理上存在着相当大的差异。一般认为,真空击穿是与压强无关的。但严格说来,真空击穿与压强仍有一定的关系,因为影响真空击穿的一些效应,诸如表面吸附、正离子对阴极发射区的轰击、高能负离子的电荷剥离等现象都与压强有关,并影响到击穿电压与预击穿现象。当然,真空击穿还取决于许多工艺因素,如电极材料、表面状态、极间距离、电压脉冲长度等。

对于真空击穿的引发机制,依据电极的间距大小与表面状态等因素提出过各种解释,公认的主要有: (1 )场发射现象, (2 )微放电现象, ( 3)微粒现象。

场致引发的机制有两种基本看法:(1)阴极引发,由于阴极本身场致发射电流的焦耳热,使阴极微突起产生暴发性蒸散而引发击穿。这可能是小间隙发生击穿的原因。( 2)阳极引发,阴极上发射中心所发射的电子轰击阳极,使阳极释放出大量气体和金属蒸气而引发击穿。这将是大间隙发生击穿的原因。在很宽的间隙范围内测定击穿时,发现大间隙击穿所需的阴极场强反而比小间隙时要低。原因是阴极的冷发射使阳极释出离子而回轰阴极,由于大间隙电压高,离子能量大,能使阴极在较低的电场作用下产生更为丰富的发射,因此阳极弓}发电压比阴极引发电压低得多。

粒子交换理论：为了解释大间隙导电和击穿现象提出了这一假设。早期有关微放电引发的概念很简单,认为只要间隙内离子交换系数EF值大于1 * ,则放电电流将无限增长,直至导致击穿。

微粒引发的击穿过程：电极系统中往往有些微粒(或称小块)可能是疏松地粘附于电极表面或飞入极间的外来材料,也可能是弱键的电极材料本身。在静电场作用下,这些微粒感应带电,并被拉过间隙,以足够高的能量轰击相反极性的对面电极,经过一系列微粒现象而最终导致击穿。