Термоэлектронная и холодная эмиссии

ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ И ХОЛОДНАЯ ЭМИССИИ [рл. П [c.30]

I,Энергию, необходимую для выхода электронов из металла, можно сообщить различными способами, например действием света (фотоэлектрический эффект), нагревом (термоэлектронная эмиссия) или сильным электрическим полем (холодная эмиссия). Первое явление мы обсудили в гл. VHI, второе и третье рассмотрим ниже. [c.452]

ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ И ХОЛОДНАЯ ЭМИССИИ [гЛ. II [c.22]

ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ и ХОЛОДНАЯ эмиссия [гл. и [c.54]

Термоэлектронная эмиссия. Холодная эмиссия. [c.460]

Для того участка температур катода, на котором термоэлектронная и холодная эмиссии одного порядка величины, пользуются эмпирической формулой [c.38]

ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ и ХОЛОДНАЯ эмиссии [гл. II [c.44]

Дробовой эффект имеет место не только ири термоэлектронной эмиссии, но и прп всех других видах электронной эмиссии при фотоэффекте, при вторичной эмиссии и при холодной эмиссии. [c.50]

Совокупность процессов, вызывающих выход электронов из катода под действием элементарных процессов, имеющих место на поверхности катода при наличии разряда, мы условимся называть -процессами. Термоэлектронную и холодную эмиссию мы из числа у-процессов исключаем. [c.230]

В случае дуги с холодным катодом падение потенциала при прочих равных условиях иное, чем в случае термоэлектронной дуги. Дугу с холодным катодом можно объяснить холодной эмиссией. Ширина того пространства, на котором сосредоточено катодное падение потенциала в дуге, немногим отличается от длины свободного пробега электрона. Катодное падение всего около 10 в даёт в этом случае градиент потенциала у катода, достаточный для холодной эмиссии. [c.324]

Фотоэффект Термоэлектронная эмиссия Холодная эмиссия Объёмный заряд лимитирует силу тока, пока не достигнут ток насыщения [c.399]

При изучении термоэлектронной эмиссии или контактных потенциалов совершенно безразлично, рассматривается ли электрический двойной слой, возникающий при адсорбции, состоящим из дискретных или равномерно распределенных зарядов. Однако в случае холодной эмиссии дискретность диполей адсорбированного слоя приводит к небольшому уменьшению приращения [c.112]

Таким образом, механизм дуги можно представить себе следующим. Из катода в результате высокой степени его разогрева (термоэлектронная эмиссия) или наличия около его поверхности больших напряженностей электрического поля (10 —10 в см — автоэлектронная эмиссия) вырывается поток электронов. Первый случай имеет место для материалов катода с высокой температурой плавления и испарения металла (уголь, графит, вольфрам, молибден), благодаря чему температура на их поверхности может достигать в катодных пятнах значений 2 500—3 000° С и выше, когда начинается заметная термоэлектронная эмиссия. Второй случай соответствует материалам с низкой температурой кипения и испарения (ртуть, титан, медь). В области катодного падения поток электронов разгоняется настолько, что за ее пределами происходит интенсивная ионизация частиц газа в дуговом промежутке, причем здесь, по-видимому, весьма существенна роль ступенчатой ионизации. Образовавшиеся положительные ионы под действием поля направляются к катоду и разогревают его вторичные и первичные электроны направляются через столб дуги в направлении анода. На их пути происходят новые соударения (главным образом термическая ионизация) и образование новых заряженных частиц, что компенсирует их исчезновение в более холодных частях столба путем рекомбинации и диффузии. При попадании на анод отрицательные частицы нейтрализуются, выбивая из него некоторое количество положительных ионов, устремляющихся через столб дуги к катоду. Плазма столба в целом нейтральна, т. е. концентрация положительных и отрицательных частиц одинакова, но из-за того, что подвижность электронов по [c.29]

Исходя из модели свободных электронов, можно объяснить качественные закономерности эмиссионных свойств металлов (экспоненциальную зависимость от температуры тока термоэлектронной эмиссии, своеобразную зависимость тока холодной эмиссии от электрического поля, пороговый характер внешнего фотоэффекта и др.). Исследования, учитывающие сложный характер закона дисперсии электронов проводимости [58—61], подтвердили основные выводы теории свободных электронов. Однако, кроме того, теория, свободная от ограничений на закон дисперсии электронов, предсказывает ряд эффектов, главные из которых а) анизотропия работы выхода и б) отличие работ выхода разных эффектов. [c.188]

При автоэлектронной эмиссии вырывание электронов из катода осуществляется полем. Поэтому напряженность поля в прикатодной области, а значит, и плотность положительного пространственного заряда должны быть еще выше. Соответственно и плотность тока должна быть больше, что возможно лишь при больших плотностях газа и пара. Поэтому образование дуги с холодным катодом связано всегда с испарением материала катода. Образование дуги с автоэлектронной или термоэлектронной эмиссией в каждом отдельном случае зависит от того, какой вид эмиссии при разогреве катода начинается раньше. У тугоплавких металлов испарение материала начинается тогда, когда уже установилась развитая термоэлектронная эмиссия. У материалов с низкой температурой испарения она достигает значительных величин раньше, чем появляется термоэлектронная эмиссия, и поэтому начинает действовать механизм автоэлектронной эмиссии. В анодной области образуется сравнительно мало новых заряженных частиц, и большинство попадающих на анод электронов приходит из области столба дуги. [c.30]

Дуговой разряд отличается от тлеющего разряда процессами, происходящими на катоде и обусловливающими усиленную эмиссию электронов из последнего. Дуга представляет собой вид разряда, имеющий место при большой плотности разрядного тока и при катодном падении потенциала всего в несколько десятко вольт. В настоящее время экспериментально установлено, ч и> существуют дуги с холодным катодом. Поэтому причину силсл ного выделения электронов приходится искать не только в термоэлектронной эмиссии, но и в других явлениях. В связи с таким двояким характером процессов на катоде естественно вытекает разделение всех случаев дугового разряда на термоэлектронную дугу и на дугу с холодным катодом. [c.322]

Принцип действия растрового электронного микроскопа состоит в следующем. Электроны, генерируемые пушкой (в результате термоэлектронной или холодной эмиссии), проходят через систему электромагнитных линз, которые фокусируют узкий (диаметр 5—100 нМ) пучок электронов — так называемый электронный зонд — на поверхность [c.96]

Особенности дугового разряда в ВДП. Плавка в ВДП проводится на постоянном токе, так как на пере-меном токе дуга вследствие усиленного охлаждения внутри холодного кристаллизатора горит неустойчиво (быстрое охлаждение дуги и ее деионизация в момент перехода тока через нуль). Лишь плавка самых тугоплавких металлов, например вольфрама и молибдена, у которых за время перерыва тока не прекращается термоэлектронная эмиссия, может быть проведена на переменном токе. Кроме того, плавка возмол(на на переменном токе повышенной частоты (500—1000 Гц и более), так как при такой частоте перерывы тока очень кратковременны. Но и в этом случае процесс на переменном токе происходит хуже и практически все ВДП работают на постоянном токе. [c.235]

Если электроды выполнены из легко испаряющихся материалов (медь, ртуть), то плотность тока в электродных пятнах может достигать значительно ббльших значений. В этих случаях температура катода не столь высока, чтобы обеспечить достаточную термоэлектронную эмиссию. Такие дуги принято называть дугами с холодным катодом-, здесь, по-видимому, большую роль играет электростатическая эмиссия в отличие от угольных дуг — так называемых термических дуг, или дуг с горячим катодом. [c.28]

Чаще всего имеют дело с дугами с раскаленным катодом, температура которого составляет несколько тысяч градусов. Наиболее нагретой частью катода является катодное пятно. Усиленное испускание электронов (термоэлектронов) катодом есть одно из условий существования электрической дуги. Однако существуют дуги с холодными электродами (например, ртутная дуга). Дуговой разряд в этом случае поддерживается автоэлектронной эмиссией катода, обусловленной туннельным прохождением электронов сквозь потенциальный барьер, образованный двойным электрическим слоем на поверхности катода. [c.353]

Самоподдерживающиеся дуговые разряды целесообразно разделить на две группы разряды, в которых катоды заметно испаряются при температурах, когда термоэлектронная эмиссия еще отсутствует,.— так называемые холодные катоды, — и разряды, в которых катоды имеют температуру, вызывающую значительную термоэлектронную эмиссию без заметного испарения. Одним из наиболее неясных вопросов в теории дугового разряда является работа катода холодной дуги. Катоды из Си, Ag, жидкой ртути и ряда других металлов являются примерами этой группы. С самого начала следует отметить, что до сих пор нет окончательного решения этой задачи. Работа термоэлектронных катодов из С, W, редких земель и др. хорошо изучена. Весьма удивительно, что в обоих случаях катодное падение потенциала приблизительно одинаково (оно несколько [c.284]

Напряжение горения 6, - — это напряжение, необходимое для поддержания самостоятельного газового разряда после пробоя. Оно обычно меньше напряжения пробоя. Каждому типу разряда соответствует свое напряжение горения. Поддержание разряда происходит за счет образующихся в процессе разряда заряженных частиц — ионов и электронов. В первую очередь заряженные частицы образуются благодаря соударениям атомов с быстрыми электронами. Поставщиком электронов является и катод, из которого эмитируют электроны при холодной и термоэлектронной эмиссии. В результате теплового испарения и катодного распыления вещество электродов поступает в разрядное пространство. [c.59]

Дуговой разряд отличается от тлеющего разряда процессами, происходящими на катоде и обусловливающими усиленную эмиссию электронов из последнего. Дуга — форма разряда, имеющая место при большой плотности разрядного тока и при катодном падении всего в несколько десятков вольт. Долгое время усиленное выделение электронов на катоде дуги приписывали исключительно термоэлектронной эмиссии и характеризовали дуговой разряд, как разряд с нагретым благодаря самому разряду катодом. В настоящее время экспериментально установлено, что существуют дуги с холодным катодом. Поэтому причину [c.511]

В целом металл, конечно, нейтрален. Пока проводник не включен в электрическую цепь, электроны не покидают образец. Причина заключается в том, что ионы создают потенциальную яму, из которой электроны не могут выбраться, не приобретя необходимой энергии (ее называют работой выхода). Можно пронаблюдать высвобождение электронов из образца. Суш,ествует несколько эффектов, демонстри-руюш,их эмиссию электронов из металла и отличаюш ихся методом передачи им необходимой энергии фотоэффект, термоэлектронная эмиссия, холодная эмиссия, электрон-электронная эмиссия и другие. Мы сознательно не разъясняем упомянутые термины, поскольку не собираемся рассказывать об эмиссионных явлениях. Несколько типов эмиссий перечислено только для того, чтобы убедить читателя в наличии е металле свободных электронов. Вылетевшие из металлов электроны, конечно, ничем не отличаются от любых других, даже прилетевших из космоса в составе космических лучей. [c.311]

Таким образом, отрицательный логарифм тока холодной эмиссии прямо пропорционален термоэлектронной работе выхода в степени /2 и обратно пропорционален приложенному полю. Эта закономерность сохраняется и при более строгом выводе, который приводит к уравнению Фаулера — Нордгейма [2] [c.107]

Наиболее полные данные о работах выхода с разных граней получены для вольфрама. В статье Херинга и Никольса [7а] приведен обзор работ, посвященных термоэлектронным измерениям и их теоретической интерпретации. Читателю, интересующемуся теорией этого явления, рекомендуем работу Смолуховского [76]. Недавно Дрекслером и Мюллером [7в] методом холодной эмиссии были определены работы выхода для двух различных граней кристалла вольфрама. [c.111]

При фотоэлектрических измерениях существенную роль играет темновой ток приемника, вернее, отношение величины измеряемого сигнала к величине темнового тока (отношение сигнал/шум). Темновой ток зависит от термоэлектронной эмиссии фотокатода и эмиттеров (полезно поэтому приемник охлаждать до низких температур) и от их автоэлектронной (холодной) эмиссии. Эмиссия от фотокатода и первых эмиттеров усиливается последующими эмиттерами ФЭУ и составляет значительную долю темнового тока. Для ФЭУ темновой ток существенно зависит от утечек тока по баллону, от приложенной разности потенциалов и растет пропорционально росту чувствительности. Так, ФЭУ-19 с увиолевым окном и сурьмяно-цезиевым катодом при рабочем напряжении 1500 в имеет интегральную чувствительность 100 а лм. и темновой ток 3-10 а при чувствительности катода 25-10 а лм и дает таким образом усиление в 4-10 раз. Пусть измеряется спек трг.льная линия со световым потоком Т Ю - лм (мощность 10 вт) ФЭУ-19 даст ток 7-1С а при темновом токе, в два раза меньшем Ясно, что такие измерения не будут достаточно уверенными, необхо димо выбирать экземпляры ФЭУ с меньшим темновым током (вапри мер, фотоумножители Р-3 или Р-5) либо применять средства компен сации темнового тока. [c.98]

Чаще всего имеют дело с дугами с раскаленным катодом, температура которого составляет несколько тысяч градусов. Наиболее нагретой частью катода является катодное пятно. Усиленное испускание электронов (термоэлектронов) катодом есть одно из условий существования электрической дуги. Однако существуют дуги и с холодными электродами (например, ртутная дуга). Дуговой разряд в этом случае поддерживается автоэлект-ронной эмиссией катода, обусловленной туннельным прохождением электронов сквозь потенциальный барьер, образованный двойным электрическим слоем на поверхности катода. Не исключена также возможность,, что источником Эотектрических зарядов в дуге с холодными электродами, горящей при высоких давлениях, служит термическая ионизация нагретого газа около катода. [c.444]

Метод применения накалённого зонда сводится к следующему. Снимают две вольтамперные характеристики зонда при холодной нити и при нити, накалённой до заметной термоэлектронной эмиссии. Тот потенциал, при котором обе эти кривые начинают расходиться, будет искомым потенциалом газа. Точность определения потенциала при помощи накалённого зонда тем больше, чем меньше падение потенциала вдоль нити АВ. Для применимости этого способа необходимо, чтобы нить АВ была защищена окрулоющими пространственными зарядами от непосредственного электростатического действия катода и анода. При точных измерениях необходтю ввести поправку на контактную разность потенциалов между накалённым материалом нити АВ и материалом того электрода, с которым зонд соединён через потенциометр. [c.70]

Было предпринято специальное исследование с целью получить оба типа дуги — с горячим и холодным катодом — при одном и том же материале последнего путём охлаждения катода изнутри проточной водой. Результаты этих исследований показали, что на вольфраме получаются оба типа дуги [1701—1702]. В случае дуги с холодным катодом катодное падение потенциала при прочих равных условиях меньше, чем в случае термоэлектронной дуги. Мысль о возможности объяснения дуги с холодным катодом автоэлектронной эмиссией впервые высказана Ленгмюром [1703] и затем подтверждена расчётами Комптона и ван-Вурриса [1704], смотрите также [1699]. Ширина того пространства, на котором сосредоточивается катодное падение потенциала в дуге, немногим отличается от длины свободного пути электрона. Катодное падение около 10 в даёт в этом случае градиент потенциала у катода, достаточный для автоэлектронной эмиссии. [c.515]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология