辉光放电管，亦称“冷阴极离子管”或“冷阴极充气管”，是一种利用气体辉光放电原理而工作的离子管，在电子电路中指示、稳压等作用。

在工作时，管内产生明显的辉光。辉光的颜色决定于管内所充气体的成分，如氖显红色，氩显浅紫色，汞显淡蓝色，氦显粉红色等。常见的辉光放电管有氖管、稳压管等。

低压气体中显示辉光的气体放电现象。在置有板状电极的玻璃管内充入低压（约几毫米汞柱）气体或蒸气，当两极间电压较高（约1000伏）时，稀薄气体中的残余正离子在电场中加速，有足够的动能轰击阴极，产生二次电子，经簇射过程产生更多的带电粒子，使气体导电。辉光放电的特征是电流强度较小（约几毫安），温度不高，故电管内有特殊的亮区和暗区，呈现瑰丽的发光现象。

辉光放电时，在放电管两极电场的作用下，电子和正离子分别向阳极、阴极运动，并堆积在两极附近形成空间电荷区。因正离子的漂移速度远小于电子，故正离子空间电荷区的电荷密度比电子空间电荷区大得多，使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内。这是辉光放电的显著特征，而且在正常辉光放电时，两极间电压不随电流变化。 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。其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强（电子与气体分子的非弹性碰撞会失去动能）。

为了开发一种结构简单、造价低廉的电子黑板，采用了以辉光放电管作为电子黑板像素并以电场或磁场控制书写和擦除的方法；做了利用高压静电场或磁场对一定电压下的辉光放电管进行控制，使其在“亮一灭”双稳态之间转化的实验，实验表明，辉光放电管及其控制方式可应用于电子黑板。由此开发了一种以辉光放电管为像素点阵的新型电子黑板，该电子黑板具有结构简单、成本低廉、显示效果好的特点。

传统黑板限于技术水平已经沿用多年，随着科技的不断发展，电子黑板也在不断研究，并取得了较大进展，但是，普遍存在成本高、使用不方便等问题。因此，试图开发出一种廉价、可靠、环保和实用的电子黑板。根据当辉光放电管的电压在其点燃电压和熄灭电压之间时，同时具有能自主发光和能存储“亮一灭”双稳态的这两个特性，提出了一种采用辉光放电管点阵屏及独特的控制方式的电子黑板。

电子黑板的核心为由辉光放电管组成的点阵屏。充满稀有气体的辉光放电管内含有两个电极，两个电极接上电源后，电极之间存在电场。当电源电压高于点燃电压即电极之间的电场大于电离电场时，稀有气体原子被电离，空间中形成大量的电子和离子，大量的粒子被电场加速，碰撞激发中性气体原子发出可见光或紫外光；气体一旦被电离，随着电压下降，辉光放电逐渐减弱，但电场降到小于电离电场时，辉光放电仍然能维持；当电压降到低于熄灭电压即电场小于消电离电场时，辉光放电才终止。根据以上特点，可以对辉光放电管进行控制，使其在“一亮一灭”双稳态之间转变。具体做法是:保持辉光放电管电源电压值小于点燃电压且略大于熄灭电压，此时由电源电压产生的内电场略大于消电离电场且小于电离电场，辉光放电管不会发光，即辉光放电管稳定于“灭”稳态;若外加一个强电场与电源产生的内电场同向叠加，使合电场大于气体的电离电场，可以使气体被电离发光，即辉光放电管由“灭”稳态转为“亮”稳态;强电场撤去后，由于电源电压产生的内电场大于消电离电场，因此辉光放电仍然能维持，即辉光放电管稳定于“亮”稳态;若外加一个强电场与电源产生的内电场反向叠加，使合电场小于气体的消电离电场，或外加垂直于放电等离子体的磁场，使等离子体受洛伦兹力偏转拉长而不能被电源产生的内电场持，辉光放电停止，即辉光放电管由“亮”稳态转为“灭”稳态。

辉光放电管问世已经多年，在许多领域都有应用，但往往仅利用辉光放电管能发光这一特性。本文描述的辉光放电电子黑板利用辉光放电管在点燃电压和熄灭电压之间同时具有能发光和能存储“亮一灭”双稳态这两个特性，用外部静电场和磁场控制，使电子黑板的发光部件和控制部件集辉光放电管于一体，使单个像素既能自主发光又能存储“亮一灭”双稳态，从而大大简化了电子黑板的结构。该电子黑板结构简单，是适合要求手写的大面积电子屏，特别是像素能发光无需背光和照明，在有些场所有较大优势。该装置除可用作教学会议用电子黑板外，还可以作为公共场所的手写信息公示牌，需及时更新信息的广告牌等。