Эмиссия автоэлектронная термоэлектронная

Испускание электронов с поверхности электродов, т. е. эмиссия электронов, может происходить за счет термоэлектронной эмиссии, автоэлектронной эмиссии, фотоэлектронной эмиссии и эмиссии вследствие ударов положительных ионов по поверхности отрицательного электрода (катода). [c.48]

Физическая сущность термической эмиссии электронов (термоэлектронной эмиссии) заключается в том, что металл, нагретый до высокой температуры, приобретает способность излучать свободные электроны в окружающее пространство. Автоэлектронная эмиссия с катода происходит за счет высокой напряженности электрического поля и не зависит от температуры нагрева катода. [c.16]

Поскольку работа выхода значительно меньше работы ионизации, твердые и жидкие тела часто служат источником свободных электронов для прилегающего газового объема. Подобно видам ионизации в газе (где мы знаем ионизацию соударением, фотоионизацию, термическую ионизацию), имеем аналогичные процессы и для эмиссии электронов термоэлектронную, автоэлектронную, или электростатическую, фотоэлектронную и вторичную —- при бомбардировке поверхности различными частицами. [c.76]

Для сварочной дуги основными процессами эмиссии будут термоэлектронная и автоэлектронная. Термоэлектронная эмиссия наблюдается при нагревании эмиттера. Энергия электронов возрастает пропорционально температуре Т, °К. Некоторые электроны достигают при этом уровней энергии, достаточных для преодоления потенциального барьера, ограждающего поверхность эмиттера, и вылетают в окружающее пространство, становясь свободными электронами. [c.76]

Известны следующие виды эмиссии электронов твердыми телами термоэлектронная автоэлектронная (или электростатическая) фотоэлектронная (или внешний фотоэффект) вторичная, возникающая при бомбардировке твердого тела тяжелыми частицами (атомами, ионами) или потоком первичных электронов. [c.61]

Ионизация при развитии дугового разряда сопровождается процессом эмиссии (испускания) электронов. Различают термоэлектронную эмиссию - испускание электронов с раскаленной поверхности катода, автоэлектронную эмиссию - выход электронов с поверхности катода под действием внешнего электрического поля и эмиссию электронов в результате ударов положительных ионов, которые под действием электрического поля устремляются к катоду и передают его атомам энергию, достаточную для отрыва электрона. [c.86]

Электронная эмиссия — испускание электронов телами под влиянием внешних воздействий нагревания, потока фотонов, электронов, ионов или сильного электрического поля. В зависимости от характера внешнего воздействия различают соответственно термоэлектронную, фотоэлектронную, вторичную электронную, ионно-электронную и автоэлектронную эмиссии. Во всех видах эмиссии, кроме автоэлектронной, роль внешних воздействий сводится к увеличению энергии части электронов или отдельных электронов тела до значения, позволяющего преодолеть потенциальный порог на границе тела, с последующим выходом в вакуум или в другую Среду. В случае автоэлектронной эмиссии внешнее электрическое поле превращает потенциальный порог на границе тела в барьер конечной ширины и уменьшает его высоту относительно высоты первоначального порога, вследствие чего становится возможным квантовомеханическое туннелирование электронов сквозь барьер. При этом эмиссия происходит без затраты энергии электрическим полем, чем и обусловлено название этого вида эмиссии. [c.444]

Термоэлектронная и автоэлектронная эмиссии с катода [c.62]

Различают два характерных процесса эмиссии электронов из катода дуги термоэлектронную и автоэлектронную эмиссии. Теоретически эти процессы существуют всегда одновременно, однако практически во многих случаях превалирующее значение имеет один из них. [c.62]

Для случая одновременного существования термоэлектронной и автоэлектронной эмиссии была предложена эмпирическая формула [c.68]

Если допустить, что таким же может быть влияние загрязнения на автоэлектронную эмиссию с металлов типа меди и железа, то это легко разрешает вопрос о совместной термоэлектронной и автоэлектронной эмиссии в данных условиях без допущения о малом свободном пути в парах металла. [c.70]

Процесс испарения, излучения или выхода электронов проводимости из металлов называется электронной эмиссией. Этот процесс играет исключительно важную роль в сварочной дуге. Электронная эмиссия подразделяется на эмиссию электронов вследствие бомбардировки металла ионами, фотоэлектронную, термоэлектронную и автоэлектронную эмиссию. [c.32]

Для создания дуги необходимо ионизировать воздух или газ в промежутке между электродами. Это обеспечивается электронами, вылетающими из отрицательного электрода (катода). Электроны сталкиваются с атомами или молекулами газообразных веществ, находящихся в пространстве между электродами, и присоединяют или отнимают отрицательный заряд, превращаясь в положительно или отрицательно заряженные ионы. В дуговом разряде выбрасывание (эмиссия) электронов из катода происходит под влиянием высокой температуры термоэлектронная эмиссия) и напряженности электрического поля (автоэлектронная эмиссия). [c.259]

Катодная область. Процессы, протекающие в области катодного падения напряжения, играют важную роль в сварочных процессах. Область катодного падения напряжения является источником первичных электронов, которые поддерживают газы дугового промежутка в возбужденном ионизированном состоянии и переносят на себе в силу большой подвижности основную массу заряда. Отрыв электронов с поверхности катода вызывается в первую очередь термоэлектронной и автоэлектронной эмиссией. Энергия, расходуемая на вырыв электронов с поверхности катода и наплавление металла, в некоторой степени возмещается энергией из столба дуги за счет потока положительно заряженных ионов, отдающих на поверхности катода свою энергию ионизации. Процессы, происходящие в области катодного падения напряжения, можно представить по следующей схеме. [c.77]

В газовом промежутке между двумя электродами заряженные частицы могут возникать за счет следующих явлений а) термоэлектронной эмиссии катода, б) фотоэлектронной эмиссии катода в) автоэлектронной эмиссии г) эмиссии в результате ударов тяжелых частиц (ионов) д) объемной ионизации. [c.16]

Поток электронов может быть получен за счет термоэлектронной эмиссии и автоэлектронной эмиссии. [c.20]

Это явление заключается в просачивании электронов через потенциальный барьер на поверхности. Следовательно, автоэлектронная эмиссия существенно отличается от термоэлектронной, при которой испускаются только те электроны, энергия которых достаточна для преодоления потенциального барьера. Состояние поверхности также оказывает значительное влияние на авто-электронную эмиссию, поскольку оно влияет на конфигурацию поверхностного потенциала. Поэтому одним из основных областей применения этого метода является исследование поверхностных явлений. [c.20]

Существует несколько способов извлечения электронов из металлов. Из них для процесса сварки имеют значение два термоэлектронная и автоэлектронная эмиссии. [c.47]

КАТОДНОЕ ПЯТНО, ярко светящееся пятно на поверхности катода. Возникает при переходе тлеющего разряда к дуговому разряду вследствие изменения осн. механизма генерации эл-нов в простейшем случае автоэлектронная эмиссия сменяется термоэлектронной эмиссией, зона эмиссии практически со всей поверхности катода стягивается в малое К. п., темп-ра в области к-рого резко увеличивается и достигает значений темп-ры плавления или возгонки. В зависимости от материала и геометрии катода и величины тока, помимо термоэмиссии, возмоншы и др. механизмы при переходе тлеющего разряда к дуговому (напр,, взрывная электронная эмиссия, плазменный катод). в. Н. Колесников. [c.245]

Электронная и ионная эмиссия — испускание электронов или ионов телами под влиянием внешних воздействий нагревания, потока фотонов, электронов, ионов или сильного электрического поля. В зависимости от характера внешнего воздействия различают соответственно термоэлектронную, термоионную, фотоэлектронную, вторичную электронную и вторичную ионную, электронноионную, ионно-электронную и полевую (иначе — туннельную или автоэлектронную) эмиссии. Во всех видах эмиссии. кроме полевой, роль внешних воздействий состоит в увеличении энергии части электронов или ионов тела до значения, позволяющего преодолеть действие сил. которые связывают их с телом, и выйти в вакуум или в другую среду. При ионной эмиссии эмитироваться могут как положительные, так и отрицательные ионы. [c.567]

Позднее были предприняты попытки построить единую теорию как термоэлектронной, так и автоэлектронной эмиссии, а также установить закономерности эмиссии в промежуточной области — тер-моавтоэлектронная эмиссия. Это в 1956 году было успешно проделано Мерфи и Гудом [99]. Ими была получена формула, связывающая эмиссионный ток с напряженностью приложенного поля и температурой металла. Полная формула и ее вывод очень громоздки, поэтому мы их здесь не приводим. [c.61]

НОТТИНГЕМА ЭФФЕКТ — выделение тепла на катоде при автоэлектронной эмиссии и поглощение тепла при термоэлектронной эмиссии, обусловленные разницей между ср. энергией электронов, подходящих к поверхности катода и покидающих его. При автоэлектронной эмиссии (при низкой темп-ре рис., в) расоре- [c.363]

Длина катодной области очень мала и сопоставима с длиной свободного пробега иона / = 10 ... 10 см. Катод эмитирует электроны как за счет нагрева его поверхности (термоэлектронная эмиссия), так и в результате создания у его поверхности электрического поля высокой напряженности (автоэлектронная эмиссия). Кроме того, электроны и ионы образуются в самой катодной зоне благодаря термической ионизации нейтрального газа. У поверхности катода создается объемный положительный заряд. Катодное падение напряжения (Укат 5...25 В на небольшой длине катодной зоны обусловливает значение градиента потенциала в этой зоне 10 В/см. [c.233]

Катодное распыление оксидной пленки происходит при сварке переменным током со специальной характеристикой. В полупериоде прямой полярности, когда катодом является нагретый свыше 4000 К вольфрамовый электрод, мощная термоэлектронная эмиссия обеспечивает значительный ток дуги и интенсивное плавление основного металла. Напряжение зажигания почти равно напряжению дуги и при короткой дуге в аргоне может составлять всего 10 В, В полупериоде обратной полярности для зажигания дуги за счет автоэлектрон ной эмиссии требуется очень [c.270]

Поэтому крайне желательно найти эмиттеры, дающие более ВЫСОК 10 плотность эмиссии, чем вольфрамовые катоды. Одна из очевидных возможностей — использовать автоэлектронную эмиссию. Бенджамин и Дженкинс [7] иашли, что в течение длительного времени можно получать плотности тока, по крайней мере в 1000 раз более высокие, чем в случае термоэлектронной эмиссии вольфрама. Это позволило бы уменьшить время экспозиции до секунд вместо часов. Однако необходимо проделать еще большую исследовательскую работу, чтобы ирисиособить эти очень чувствительные точечные катоды к разборным устройствам, Кроме того, поскольку скорости электронов около этих [c.295]

Явления, происходящие при сближении металлических контактов, присоединенных к источнику напряжения, были подробно описаны Джермером и его соавторами (Л. 56—59]. Снимая осциллограммы напряжения на контактах в процессе их сближения, они установили, что еще до соприкосновения контактов между ними возникает электрический разряд, напряжение горения которого составляло в случае серебряных электродов около 15 в. Из этого можно было заключить, что в данном случае имел место обыкновенный дуговой разряд. Указанное напряжение на электродах устанавливалось не сразу. Время становления дуги составляло около 10 сек независимо от расстояния, при котором происходил пробой. Зная скорость сближения контактов и время, проходящее от момента возникновения дуги до непосредственного смыкания контактов, можно было оценить расстояние между электродами в момент возникновения разряда, а следовательно, и напряженность поля в промежутке. Оцененная таким путем для чистых серебряных контактов напряженность поля при пробое оказалась равной 2,3 106 в см. Учитывая неизбежное увеличение градиента поля вблизи неровностей поверхности металла, можно думать, что при возникновении дуги между сближающимися контактами существенную роль играет автоэлектронная эмиссия. Следует подчеркнуть, что в этих опытах целиком исключена возможность участия в пробое термоэлектронной эмиссии, п оскольку пробой наступает до соприкосновения контактов и происходит при заведомо холодных электродах. [c.44]

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]

Близкие к этому идеи высказывал ранее Гюнтершульце [Л. 7]. Все они в той или иной степени представляют собой возврат к прежней термоэлектронной теории дуги, хотя и в новом ее понимании. В последнее время наблюдается тенденция синтеза термоэлектронной и автоэлектронной теории дуги (теория Т — F-дуги). Одна из попыток такого рода была предпринята Бауэром [Л. 118], рассматривавшим первоначально эмиссию из катода дуги как результат простого сложения термоэлектронного и автоэлектронного токов, вычисляемых раздельно с помощью известных соотношений. На недостаточность такого примитивного рассмотрения вопроса обратил внимание Ли [Л. 154]. Основанием для этой критики послужило более последовательное решение задачи об эмиссии электронов металлом под влиянием совместного действия электрического поля и температуры [Л. 119]. Важным результатом указанных работ является представление о существовании непрерывного перехода между термоионной и автоэлектронной дугами в зависимости от соотношения между температурой катода, напряженностью поля у ка- [c.59]

Природа катодного механизма дуги с катодным пятном менее понятна. Рост плотности катодного тока до величины порядка 10 а[см делает сомнительным предположение о том, что катодный ток обеспечивается только термоэлектронной эмиссией. Изменение всей совокупности явлений у катода также наводит на мысль, что здесь действует иной механизм. С другой стороны, указанная величина плотности тока недостаточна, чтобы ее можно было объяснить только электростатической (автоэлектронной) эмиссией атода иод действием поля (Л. 73]. В тех случаях, когда катод выполнен из металла с низкой точкой плавления (дуги с такими катодами будут рассмотрены в следующем разделе), также наблюдается сильное сужение столба у катода и плотности тока превышают 10 а/см . Есть много сходства между этими так называемыми дугами с холодным катодом и дугами с катодным пятном (на тугоплавком катоде), но есть и существенные различия между ними. Поэтому лучше рассмотреть их в отдельности. Некоторые авторы развивали свои теории применительно к обоим указанным видам дуги. [c.61]

Особый класс составляют импульсные рентгеновские трубки. Свободные электроны в них получают в результате автоэлектронной эмиссии при создании у катода трубки электрического поля напряженностью >10 В/м. Импульсные трубки называют также трубками с < олодным катодом (в отличие от трубок с горячим катодом, в которых для получения свободных электронов используют термоэлектронную эмиссию). [c.255]

Выход первичных электронов с поверхности катода обусловливается в основном термоэлектронной и автоэлектродной эмиссиями. Физическая сущность термоэлектронной эмиссии электронов заключается в том, что металл, нагретый до высокой температуры, приобретает способность излучать свободные электроны в окружаю-шее пространство. Автоэлектронная эмиссия происходит за счет высокой напряженности электрического поля и не зависит от температуры нагрева катода. [c.13]

При сварке из соображений техники безопасности нельзя пользоваться высокими напряжениями. Поэтому используют явления термоэлектронной и автоэлектронной эмиссий. При этом имеющиеся в металле в большом количестве свободные электроны, обладая достаточной кинетической энергией, переходят в газовую среду межэлект-родного пространства и способствуют ее ионизации. [c.9]

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]

Известно множество разновидностей Д. р., каждая из к-рых существует только при определённых внешних и граничных условиях. Почти у всех видов Д. р. ток на катоде стянут в малое очень яркое пятно, беспорядочно перемещающееся по всей поверхности катода катодное пятно). Темп-ра поверхности в пятне достигает величины темп-ры кипения (или возгонкп) материала катода. Поэтому значительную (иногда главную) роль в катодном механизме переноса тока играет термоэлектронная эмиссия. Над катодным нятном образуется слой положит. пространственного заряда, обеспечивающего ускорение эмиттируемых эл-нов до энергий, достаточных для ударной ионизации атомов и молекул газа. Т. к. толщина этого слоя крайне мала (менее длины пробега эл-на), он создаёт высокую напряжённость поля у поверхности катода, особенно вблизи естеств. микронеоднородностей поверхности, благодаря чему существенной оказывается и автоэлектрон-ная эмиссия. Высокая плотность тока в катодном пятне и перескоки пятна с точки на точку создают условия для проявления взрывной электронной эмиссии. Известны и др. катодные механизмы Д. р. (факельный вынос, плазменный катод и т. д.). Относит, роль каждого пз них зависит от конкретного вида Д. р. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...