Эмиссия электронов термоэлектронная холодная

Оии удерживаются в металле силами поля. В некоторых случаях кинетическая энергия свободного электрона становится больше, чем так называемая работа выхода, и электрон вылетает из металла. Эмиссия (вылет) электронов при обыкновенных температурах, называемая холодной эмиссией, ничтожно мала. Значительно большая эмиссия электронов. металлами получается при так называемой термоэлектронной эмиссии, когда металл накалён. С повышением температуры металла скорость электронов увеличивается, электроны приобретают большую кинетическую энергию, достаточную для преодоления работы выхода, и эмиссия электронов начинается при сравнительно слабых электрических полях. Принцип термоэлектронной эмиссии используется в электронных лампах. [c.496]

Из истории создания ТЭП. В начале 90-х годов прошлого столетия при исследовании причин выхода из строя ламп накаливания было установлено, что, если между горячей и холодной нитями включить амперметр, он зарегистрирует небольшой ток, протекающий через пространство между нитями. В 1899 г. Томсон показал, что носителями заряда в этом случае являются электроны, а само явление испускания электронов нагретыми металлами было названо термоэлектронной эмиссией. [c.20]

Лампы пли трубки ) дугового разряда малой интенсивности с горячими электродами отличаются ют соответствующих источников излучения газов в трубках с холодными электродами тем, что здесь, наряду со вторичными электронами, из электрода при его разогревании начинают выделяться также и термоэлектроны. В связи с этим за счет нейтрализации положительных ионов у катода образуемый им пространственный заряд уменьшается, а вместе с ним уменьшается и катодное падение потенциала. При дальнейшем росте плотности тока термоэлектронная эмиссия приобретает главное значение па катоде, и при наличии ограничивающего сопротивления в цепи трубки тлеющий разряд переходит в стационарную форму дугового разряда. При отсутствии внешнего сопротивления дуговой разряд приобретает пробойную форму и приводит к разрушению электродов источника. [c.258]

Из приведенного обзора развития представлений о механизме дуги видно, что к настоящему времени существует ряд теорий, в основу которых положены те или иные известные процессы освобождения электронов из твердых и газообразных тел, начиная от термоэлектронной эмиссии и вплоть до сложных ступенчатых процессов с участием возбужденных атомов. Некоторые из них давно приобрели широкую известность и располагают количественными данными и разработанным математическим аппаратом, тогда как другие опубликованы в самые последние годы и носят чисто спекулятивный характер. Весьма вероятно, что в ближайшее время будет предложен ряд новых идей относительно природы дуги с холодным катодом. Указания на некоторые новые возможности в этом направлении содержатся в работе [Л. 158]. В связи с этим приобретает большое значение вопрос о том, какими критериями для отбора идей мы располагаем в настоящее время. Могут ли используемые обычно в качестве таких критериев соображения действительно служить надежной основой для отбора теорий Эти вопросы, а также возможные пути дальнейшего исследования дуги рассмотрены в следующем разделе. [c.61]

Установка, в которой используется электронно-лучевая пушка с полым катодом (рис. 3), может работать в двух режимах с горячим катодом и холодным катодом. В первом случае внутренние стенки полого катода (см. п. 4 гл. XI) разогреваются за счет ионной бомбардировки. Основные причины электронной эмиссии действие электрического поля, термоэлектронная эмиссия и вторичная электронная эмиссия под действием ионной бомбардировки. [c.13]

Сравнительно недавно появились результаты измерений работы выхода отдельных кристаллических плоскостей вольфрама, полученные методом холодной эмиссии, столь же многочисленные, как и полученные с помощью термоэлектронной эмиссии. К сожалению, этот метод сталкивается, по-видимому, с большими трудностями, чем любой другой, и поэтому результаты нескольких ранних экспериментов должны игнорироваться, поскольку не все трудности в свое время были правильно оценены авторами. Под эту категорию подпадают работы Бекера [50], Уилкинсона [51] и Дайка и др. [52]. Все эти исследователи применяли разновидности простого по существу метода, состоящего в измерении яркости различных областей фосфоресцирующего экрана, соответствующих различным кристаллографическим направлениям острия эмиттера. Световая отдача фосфора калибровалась в единицах тока, падающего на единицу площади, для соответствующей области энергий электронов согласно теории Ноттингема [53]. В то время как правильность самой калибровки не вызывает сомнений, трудно быть уверенным в том, что свет, испускаемый некоторой областью экрана, целиком обусловлен возбуждением электронов с эмиттера, а не имеет какое-нибудь другое происхождение. Фактически во всех трех упомянутых выше экспериментах имелась возможность свечения экрана не только под действием вторичных электронов и мягких рентгеновских лучей, испускаемых различными областями трубки, но и под действием света, испущенного яркими облас- [c.226]

Основной причиной невысохшх значении термических к. п. д. термоэлектрогенераторов является необратимый характер процесса передачи тепла Q. от горячего источника к холодному путем теплопроводности по термоэлектродам. Как уже отмечалось, существенно снизить эту величину, т. е. увеличить значение коэффициента s, пока не удается. В этой связи несомненный интерес представляют термоэлектронные преобразователи, которые можно рассматривать как своего рода термоэлектрогеператоры, в которых горячий и холодный спаи разделены вакуумным промежутком, исключающим передачу тепла путем теплопроводности. Электрический ток в цепи иоддерживается за счет эмиссии электронов. [c.411]

КАТОД ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА — электрод, на котором происходит электронная эмиссия при электрическом разряде. В зависимости от вида эмиссии различают термоэлектронные катоды, фотоэлектронные катоды, вторичноэлектронные катоды и т. д. Первые делятся па катоды прямого накала (нити накала), нагреваемые непосредственно протекающим через них током, и подогревные катоды, нагреваемые специальной деталью — подогревателем, которая может пе иметь с катодом электрического контакта. В ионных приборах применяются самонакаливающие-ся катоды (катоды с ионным подогревом), нагревающиеся главным образом благодаря атомной бомбардировке эмиттирующей поверхности, и холодные катоды, работающие без нагрева, эмиссия которых обусловлена сильным электрическим полем у их поверхности. [c.58]

Наибольшее значение термоэлектронная эмиссия имеет на катоде. Здесь может создаваться электрическое поле, направленное в сторону движения электронов и тем самым усиливающее электронную эмиссию (эффект Шоттки). Подобная термоэлектронная эмиссия, усиленная действием электрического поля, называется иногда автотврмоэлектронной эмиссией. Эмиссия электронов может наблюдаться и на холодных катодах при наложении сильного электрического поля напряженностью Е 10 10 в см. [c.77]

Принцип действия термоэлектронного преобразователя основан на том, что, как было установлено еще Т. Эдисоном в конце прошлого века, с поверхности нагретых )металлов всегда происходит эмиссия свободных электронов, тем более интенсивная, чем выше температура металла. Это явление используется для создания тока в цепи, составленной из двух электродов с разными температурами и включенного между ними внешнего потребителя в виде электрического сопротивления. Для устранения потерь, обусловленных теплопроводностью, в промежутке между электродами поддерживается вакуум. Электроны эмиттируются с горячего электрода на холодный, поэтому первый из них служит катодом, а второй — анодом. [c.241]

Классификация газовых разрядов. Среди стационарных самостоятельных разрядов в пост, поле наиб, важные и распространённые—тлеющий и дуговой. Они различаются механизмами катодной эмиссии, обеспечивающей возможность протекания пост, тока, поскольку осн. носителями тока являются электроны. В тлеющем и тёмном (таунсендовском) разрядах катод холодный. Электроны вырываются из него положит, ионами (и фотонами). В дуговом разряде катод разогревается сильным током и происходит термоэлектронная эмиссия. В резко неоднородных полях, усиленных около острий, проводов линий электропередачи, возникает коронный разряд, самостоятельный и слаботочный. Среди быстротечных сильноточных разрядов особенно важен искровой разряд. Он возникает обычно при 1 атм, d> 1—5 см и достаточно высоком напряжении, превышающем напряжение зажигания короны, если поле сильно неоднородное. Искровой пробой газа происходит в результате возникновения и быстрого развития тонкого плазменного какала от одного электрода к другому затем получается как бы короткое замыкание цепи высокопроводящим искровым каналом. Одна из форм искрового разряда—молния. В коронном и искровом разрядах катодная эмиссия особой роли не играет. [c.510]

С несколько иной точки зрения проблема перехода из одной формы разряда в другую была рассмотрена Бауэром [Л. 118], поставившим своей целью исследовать явления в переходной области между тлеющим разрядом и дугой, включая переход от термоэлектронной к холодной дуге. Эту область переходных явлений можно изобразить схематически в виде треугольника, в одной из вершин которого лежит тлеющий разряд, в другой — термоэлектронная дуга, а в третьей — холодная дуга. Опираясь на уравнение, выведенное в работе Морфи и Гуда [Л. 119] для электронной эмиссии металлов под совместным действием электрического поля и высокой температуры, автор смог вывести вольт-амперные характеристики дуги с вольфрамовыми электродами и сравнить их с экспериментальными кривыми. Им были определены также значения плотности тока для различных давлений и токов. При низких давлениях среды (ксенон) наблюдались явления, типичные для перехода тлеющего разряда в термоэлектронную дугу, а при высоких (20 ат и выше) — явления перехода к холодной дуге. Автор описал качественно механизм контракции разряда при переходе дуги, в котором важнейшая роль отведена резкой зависимости величины автоэлектронного тока от напряженности поля. Результаты работы хорошо объясняют ранее выполненные наблюдения над дугами с катодным пятном и без пятна и их взаимный переход [Л. 120]. [c.48]

Первоначальная теория дуги связывала прохождение тока в разрядном промежутке со способностью катода эмиттировать электроны под влиянием высокой температуры, источником которой могут явиться искусственный подогрев катода или бомбардировка его положительными ионами, возникающими в результате ионизации газа. Термоэлектронная теория оказалась в состоянии объяснить все наблюдавшиеся явления дугового разряда, пока ее применяли к атмосферной дуге с угольными электродами, примеры чего можно найти в работе Комптона [Л. 142], а также в прежних обзорах [Л. 143]. Более того, первое время казалось возможным распространить теорию на металлические дуги даже того типа, при котором вся масса металла катода остается относительно холодной. Для этого достаточно было допустить существование высоких температур в микрообъемах металла, расположенных вблизи поверхности в области локализации разряда. Некоторые наблюдения, однако, ставили под сомнение возможность применения термоэлектронной теории к металлическим дугам. Среди них особенно важную роль в свое время сыграли опыты Штольта [Л. 144], показавшего впервые, что катодное пятно способно перемещаться по медному катоду с большой скоростью, при которой казалось немыслимым сильное нагревание меди даже на малых участках поверхности, занимаемых пятном. В настоящее время, когда стали известны почти фантастические значения плотности тока в области катодного пятна, такого рода доводы потеряли свою убедительность. Гораздо более серьезное возражение универсальности термоэлектронной теории выдвинул Слепян [Л. 145], указав, что большинство металлов не могут быть нагреты до температур, достаточных для заметной эмиссии. Это особенно очевидно по отношению к таким металлам, как ртуть, медь и серебро. В поисках выхода из создавшегося затруднения Гюнтершульце [Л. 7] предположил, что температура кипения металла в области катодного пятна настолько резко повышается под влиянием увеличенного местного давления пара, что металл способен нагреваться до температур, достаточных для электрон--ной эмиссии. Подтверждение этой догадки Гюнтершульце вн-54 [c.54]

До сих пор нет общепринятой теории, объясняющей механизмы холодных катодов. Однако, если не учитывать гипотезу Ротштейна — термоэмнссии с парового катода , ясно, что термоэлектроны здесь мало вероятны. Наиболее вероятен механизм комбинированной термоэлектростатической эмиссии. Большая плотность тока на катоде /=10 —10 а см , при отношении плотностей ионного и электронного токов //// 0,1, по расчетам Маккоуна на основании уравнения Пуассона, ведет к значительному росту напряженности Е до 10 —10 в/сж [19]. При этом электронный ток создается главным образом за счет пространственного заряда и нейтрализации положительных ионов столба дуги. Пленки окислов и примесей также могут создавать дополнительное поле =10 -7-10 в/см. Вероятно также увеличение давления в катодной [c.95]

При термоэлектронной эмиссии благодаря высокой температуре свободные электроны испаряются с поверхности металла. Чем выше температура, тем большее число свободных электронов приобретает энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера в поверхностном слое и выхода из металла. При автоэлектронной (холодной) эмиссии создается внешнее электрическое поле, которое изменяет потенциональный барьер у поверхности металла и облегчает выход тех электронов, которые имеют достаточную энергию для преодоления этого барьера. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...