A partir de quelques centaines de volts, le gaz est ionisé (on parle d’amorçage) et les ions viennent frapper la cathode provoquant une émission d’électrons qui, accélérés par le champ électrique, viennent bombarder les atomes de gaz et provoquent ainsi la luminescence. Dans cette situation, que l’on désigne par le terme de « décharge électroluminescente », la cathode reste froide.

Si l’on augmente la tension, et sous l’effet des frappes plus vigoureuses des ions sur la cathode, celle-ci s’échauffe et l’amorçage conduit à la création d’un plasma entre les deux électrodes. Dans cette situation, que l’on désigne par le terme de « décharge en régime d’arc », la cathode devient chaude. La performance du phénomène tient aux éléments actifs que l’on place dans le tube (mercure, sodium, halogénures et sels métalliques divers).

Principe des lampes à décharge

Si dans un tube rempli d’un gaz rare (souvent appelé gaz « tampon ») on dispose deux électrodes alimentées par une tension continue variable (en série avec une résistance permettant de limiter le courant) on observe deux situations correspondant à des valeurs différentes de la tension.