A kifutó meghibásodás egy elektromos meghibásodás , amely elméletileg villámlást okoz . Ezzel a jelenséggel először 1992-ben Alekszandr Gurevics orosz fizikus foglalkozott .
Levegőben az elektronok átlagos szabad útja körülbelül 1 µm. A fénysebességhez közeli sebességgel mozgó gyors elektronok (0,3÷1,0 MeV) átlagos szabad útja 100-szor hosszabb. Figyelembe véve ezen elektronok útjának időtartamát, az elektromos tér sokkal nagyobb energiákra tudja felgyorsítani őket, mint az eredetileg nyugvó elektronok. Ha ezek a gyors elektronok ütköznek levegőmolekulákkal , néhány további relativisztikus elektron szabadul fel, ami a "szökött" elektronok szaporodásának lavináját hozza létre. Az így létrejövő elektronlavina légköri nyomáson a levegő elektromos lebomlásához vezet. Ezenkívül az ilyen meghibásodás a hagyományos meghibásodáshoz szükségesnél sokkal kisebb elektromos térerősség mellett következik be. Így 1 atm nyomáson a normál üzemzavari küszöbmező 23 kV/cm, a kifutónál 2,16 kV/cm.
Mivel a nagyenergiájú elektronoknak jóval hosszabb szabad útjuk van, még a gyenge mezők is lavinaletörést okozhatnak, és letörést indíthatnak el az elszabadult elektronokon, de csak akkor, ha van olyan maggyors elektronok forrása, amelyek energiája meghaladja a kritikus kifutóenergiát E c ≥ 0,1÷1 MeV. Ilyen forrásként a kozmikus sugarak szolgálhatnak . A felső légkörben ionizálják a levegőmolekulákat, és relativisztikus elektronokat szabadítanak fel . Az E ≥ 1 MeV energiájú kozmikus sugarak másodlagos elektronjainak fluxussűrűsége körülbelül 1000 részecske/(m² s). Ezek az elektronok, amelyek a zivatar tartományába esnek , ilyen típusú törést okoznak.
Maga a meghibásodás még nem villámlik . A meghibásodási tartomány sok tíz méteren át vezető plazma , amely villámlás kezdete lehet.
Az elszabadult elektronokon való lebomlás elméletének megjelenését repülőgépeken és léggömbökön végzett kísérletek segítették elő . Két szokatlan jelenségre figyeltek fel:
Laboratóriumi körülmények között a szabad elektronok lebomlása nem volt megfigyelhető, mivel az elektronok megfelelő felfutásához olyan távolságra van szükség, amely jelentősen meghaladja az elszabadult elektronok lavina exponenciális növekedésének jellemző hosszát , amely légköri nyomáson körülbelül 50 méter , vagyis 10 megavoltnál nagyobb feszültséget kell létrehozni.
2002-ben az ISE SB RAS Optikai Kutatási Laboratóriuma kísérleteket kezdett egy nagyfeszültségű nanoszekundumos gázkisülés tanulmányozására , amelyet sűrű gáznemű közegben elszabadult elektronok indítottak el. A kísérletek során kiterjedt légzáporok folyamatos monitorozása történik, széles frekvenciatartományban rögzítik a rádió- és gammasugárzást . Zivatar idején minden érzékelő folyamatosan automatikus üzemmódban működik, hogy egyetlen eseményről se maradjon le.