ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Яркость как функция энергии возбуждающих электронов из "Катодолюминесценция" Все катодолюминесцирующие соединения принадлежат к числу диэлектриков или полупроводников с высоким удельным сопротивлением. В табл. 2 приведено удельное сопротивление ряда химических соединений, служащих основой для типичных промышленных катодолюминофоров. Цифры первой графы относятся к чистым препаратам. Внесение в них в качестве активатора того или другого металла, как и всякое загрязнение вообще, повышает величину проводимости. Изменение последней, однако, невелико и существенно не меняет динамики зарядов на экране при возбуждении электронным лучом. В графе второй приведены сопротивления соответствующих активированных катодолюминофоров по данным Ноттингама [207]. [c.56] При дальнейшем увеличении энергии первичных элек-тро Юв коэффициент вторичной эмиссии увеличивается, но, пока величина его меньше единицы, потенциал экрана остается неустойчивым. Он занимает некоторое среднее положение между потенциалами катода и второго анода, приближаясь к последнему по мере увеличения ускоряю-щего напряжения. Фактическая величина потенциала экрана в данном состоянии неустойчивого равновесия сильно зависит от плотности тока пучка и конструкции трубки. [c.59] Область напряжений, при которых Ка больше единицы, соответствует нормальным условиям работы трубки. Потенциал экрана здесь вполне устойчив и легко поддаётся управлению, если пространственный заряд между электродами не слушком велик. В катодных трубках обычного типа с последним явлением практически можно не считаться. До напряжения около 1 кУ в подавляющем большинстве случаев потенциал экрана на несколько вольт или даже десятков вольт положительнее второго анода в дальнейшем он становится более отрицательным тоже до нескольких десятков вольт. [c.60] При дальнейшем увеличении энергии первичных электронов величина коэффициента вторичной эмиссии начинает падать. В силу увеличивающейся глубины проникновения электронов в люминофор коэффициент Ка рано или поздно становится меньше единицы и допускает возможность нового накопления отрицательных зарядов на экране. Потенциал экрана стремится при это.м удержать постоянное значение по отношению к катоду и начинает отставать от потенциала второго анода. С этого момента разница между ними изменяется почти линейно с ростом ускоряющего напряжения. [c.60] Таким образом, при увеличении ускоряющего напряжения потенциал экрана, как потенциал свободного электрода, может достигать только некоторого определённого значения. Максимальная величина его, выраженная по отношению к катоду, называется предельным потенциалом экрана. [c.60] Оставляя в стороне индивидуальные особенности химического состава люминофора, необходимо в первую очередь отметить влияние плотности тока. При изменении её разность потенциалов экрана и анода не остаётся постоянной. С увеличением плотности тока она растёт, как если бы повышенная концентрация электронов затрудняла достижение равновесного состояния. Это особенно резко проявляется при возбуждении неподвижным лучом. Одновременное повышение плотности тока и энергии электронов создаёт ещё менее благоприятную обстановку для равновесия. При повышенной энергии бомбардирующих частиц одинаковому изменению плотности тока соответ ствует значительно большая разность потенциалов. [c.63] Влияние динатронных свойств люминофора и подложки на свойства свечения особенно сильно при очень малых и очень больших напряжениях. Эффект от накопления заряда в первом случае детально описан в начале настоящего параграфа. Примеры второго рода из области высоких скоростей первичных электронов приведены в следующем параграфе. Накапливающиеся на экране заряды сильно искажают в данном случае размер и форму растра, а также полностью нарушают нормальную зависимость яркости свечения от напряжения и плотности тока. [c.64] Теория поведения свободного электрода в вакууме под электронной бомбардировкой подробно изложена в работах Катаева [131, стр. 75—93]. Экспериментальные данные имеются также у Нельсона [194] и других авторов [206, 207, 208, 183, 35, 253, 136, 91, 25). [c.64] Уравнение предусматривает прямую пропорциональность между яркостью и ускоряющим напряжением с того момента, как последнее достигнет некоторой критической величины 1 0, когда свечение просто не наблюдается. Эта величина Уо, или мёртвый потенциал, входит почти во все формулы, выражающие яркость свечения в функции напряжения. Мёртвый потенциал является специфическим свойством поверхностного слоя люминофора или экрана. По физическому смыслу это наименьшая энергия, которой должен обладать электрон, чтобы пробить неактивную плёнку на поверхности люминофора и достигнуть люминесцирующих зон кристалла. Величину У о не следует смешивать с наименьшим потенциалом экрана. Последний определяет начало катодолюминесценции через динатронные, а не люминесцентные свойства материала. [c.65] Подтверждением линейной зависимости яркости от напряжения служит работа по катодолюминесценции сульфидов щёлочно-земельных металлов ( aS.Си, aS.Bi,SrS.Си), нанесённых на платиновую подложку [77]. Наблюдения велись со стационарным лучом в области напряжений от 250 V до 3,4 kV и плотности тока до 10 ]s.Aj MK В указанных пределах напряжения автором констатирована достаточно строгая пропорциональность между яркостью и напряжением. Характерно, что в области 300 V наблюдается излом прямой при пониженном напряжении яркость возрастает более медленно, чем это требуется остальным участком прямой. Интерпретация экспериментальных результатов проведена автором с большим числом произвольных допущений. Условия самого опыта неудовлетворительны из-за недостаточно строгого способа измерения подаваемой на экран мощности. Автором констатировано отклонение от линейного закона, начиная с напряжения 6 kV. [c.66] Похожие результаты дало исследование ряда люминесцирующих материалов на зависимость яркости от напряжения, проведённое на экранах электроннолучевых трубок с возбуждением развёрнутым электронным лучом при токе пучка 150 лА и напряжении от 1 доЗ,8кУ [169]. Для вольфрамата кадмия и фосфата цинка, обладающих малой яркостью и слабой зависимостью от напряжения, автора.ми обнаружена прямая пропорциональность между обеими величинами во всём диапазоне напряжений. Все остальные катодолюминофоры (виллемит, сульфиды цинка и смещанные цинк-кадмий сульфиды) обнаруживают белее быстрый рост яркости кривые их обращены своей выпуклой стороной к оси напряжений. При пересчёте экспериментального материала, большинство кривых достаточно точно удовлетворяется выражением В = А1У . Для одного из исследованных образцов сульфида цинка показатель степени при напряжении п =2, а для цинк-кадмий сульфида п = 2,3. [c.69] Наблюдаются возвраты к прежней, линейной форме зависимости и в более поздних работах [158]. На ви.племи-товом экране со стеклянной подложкой при токе пучка 0,1тА обнаружена прямая пропорциональность между яркостью и напряжением от одного до 10 кУ. Полученная экстраполяцией величина мёртвого потенциала достигала 700 V. [c.69] Для характеристики результатов в табл. 5 сопоставлены наблюдения различных авторов. [c.74] толстый слой. . . Вольфрамат кальция. . . Сульфид цинка с серебром Цинк-кадмий сульфид. . [c.74] Приведённый обзор характеризует эволюцию взглядов на связь между яркостью и энергией бомбардирующих электронов в катодолюминесценции. Большая пестрота результатов отчасти зависит от несовершенства эксперимента в более ранних работах гораздо важнее, однако, сложность самого явления, в котором принимает участие слишком большое количество самостоятельных процессов. Экспериментальные данные пока ещё недостаточны для анализа явления и при критическом отношении к ним с трудом поддаются количественной оценке. [c.74] Яркость экрана при переменной энергии возбуждающего луча косвенно зависит от величины коэффициента вторичной эмиссии / и в соответствии с этим должна раздельно рассматриваться в трёх областях рабочих условий с различными значениями Ка- Первая из них обхватывает напряжения от нуля до 180—200У, когда коэффициент вторичной эмиссии / 1. Вторая соответствует области обычнол работы электроннолучевых тру-Сок (0,5—10 кУ), когда / 1. Третья — область высоких энергий, когда снова / 1. Помимо теоретического значения, третья область представляет интерес на практике в случае электроннолучевых трубок проекционного типа или в электроннооптических преобразователях, где высокая яркость экрана достигается за счёт высокого напряжения. [c.75] Вторая из намеченных выше областей напряжения отвечает потенциалам экрана, когда Ка 1 При небольших плотностях тока яркость здесь прибли.зительно пропорциональна квадрату энергии возбуждающих электронов. Точнее говоря, показатель степени л обычно близок к двум, но для различных катодолюминофоров может колебаться в пределах 1,0—2,8. В графическом изображении при логарифмическом масштабе зависимость выражается строго прямой линией, которая охватывает широкий диапазон энергий от нескольких сот вольт до десяти киловольт и выше в случае сульфид-селенидов. [c.76] Вернуться к основной статье