Вторичная эмиссия из металлов

Рассмотрим явления, связанные со вторичной эмиссией электронов с бомбардируемой электронным пучком поверхности металла. Уходящие с этой поверхности электроны можно разделить на истинно вторичные, электроны термоэмиссии и отраженные электроны. [c.237]

Истинно вторичными называют электроны, выбитые из атомов металла. Выяснено, что коэффициент истинно вторичной эмиссии 6 = = /вт.пм / для разных веществ составляет 0,3—1,5. Средняя энергия [c.237]

Чувствительность метода неодинакова для разных элементов в соответствии с различиями коэффициента вторичной ионной эмиссии. Этот коэффициент оказывается максимальным у А1, М у щелочных и редкоземельных металлов, минимальным — у тяжелых и благородных металлов. Бомбардировка ионами активных газов (в частности, кислорода) резко усиливает вторичную эмиссию. Очистка поверхности и использование сверхвысокого вакуума снижает эмиссию. Эмиссия положительных ионов в случае сплавов за- [c.580]

Рис. 8. Изменение некоторых физических свойств переходных металлов в -зависимости от числа электронов и изменение коэффициента вторичной эмиссии в зависимости от атомного номера элементов

В работе [22] предложен новый радиоизотопный источник тока, основанный на вторичной электронной эмиссии, вызванной прохождением а-частиц через тонкие многослойные плёнки. Этот источник тока содержит расположенный в герметичном вакуумном корпусе слой радиоактивного изотопа, по обеим сторонам от которого помещены многослойные, последовательно чередующиеся, электрически изолированные плёночные эмиттеры из двух различных металлов, коэффициенты вторичной эмиссии которых отличаются. Согласно оценкам, проведённым в [22], КПД такого источника тока может достигать 1%, а плотность снимаемого тока — 7 A/ ш . Авторы работы [23] обосновывают возможность создания лазера на углекислом газе с использованием атомной батареи на со вторичной эмиссией электронов [24. [c.266]

На рис. 46 приводится зависимость коэффициента вторичной эмиссии у,- (число выбитых электронов на один падающий положительный ион в вакууме) от кинетической энергии К ионов для различных металлов. Как и можно было ожидать, у,- увеличивается с /Г и достигает максимума вблизи 100 кэв. Для —N1 этот максимум составляет 3 электрона/ион. Наличие максимума объясняется, вероятно, столь глубоким проникновением быстрых ионов внутрь металла, что при этом испускается только часть всех вторичных электронов. На рис. 46 приводятся также данные для медленных ионов инертных газов, из которых видно, что у, тем больше, чем выше потенциал ионизации газа и чем ниже работа выхода металла. Численные результаты сильно зависят от чистоты поверхности и от количества [c.99]

Нагрев с помощью электронных пушек. Применение для плавки металлов потока электронов, фокусируемых электронной пушкой, хорошо известно. В основе работы такой пушки лежит принцип диода. Для окислов эта схема неприменима, так как эти материалы электрический ток практически не проводят и не могут служить анодом. В 1961 г. Ньюмен и Хаггинс предложили схему тетрода для плавки диэлектриков, обладающих значительной вторичной эмиссией электронов [40]. Положительный потенциал от высоковольтного источника постоянного тока подается на экранирующую сетку. Когда потенциал образца (анода) становится отрицательным относительно сетки, начинается эмиссия вторичных электронов с поверхности образца. Если поверхность сетки мала и она удалена от образца, то на ней выделяется малая часть мощности. [c.234]

При определении распределения скоростей среди вторичных электронов методом задерживающего поля источником первичных электронов служит электронная пушка , схема которой представлена на рис. 24. Мишень—электрод, вторичная эмиссия из которого изучается,—помещается согласно схеме рис. 11 в центре сферического коллектора. Обычно таким коллектором служит покрытая металлом внутренняя поверхность стеклянного баллона. Задерживающее поле накладывается между мишенью и коллектором. [c.82]

Метод наблюдения вторичной эмиссии из тонких слоёв одного металла, нанесённых на поверхности другого, был успешно применён к исследованию вторичной эмиссии так же и рядом других физиков [561—563]. [c.178]

Коэффициент вторичной эмиссии S зависит от того угла, под которым первичные электроны попадают на поверхность металла [554—556, 603—606]. Чем больше этот угол, отсчитываемый от нормали к поверхности, тем больше и коэффициент 3 вплоть до углов в 70°. Это обстоятельство также объясняется тем, что первичные электроны проникают в металл довольно глубоко, пока они не растратят весь избыточный запас энергии, по сравнению со средней энергией электронов проводимости металла. Как показывает схематический рисунок 80, чем больше угол падения первичного электрона, тем ближе к поверхности находится конец Аг пути, пробегаемого электроном в металле до полной потери избыточной энергии. Электроны металла, которым первичный электрон передаёт при взаимодействии с ними свою энергию, получают её при нормальном падении первичных электронов в среднем на большем расстоянии от поверхности ОЙ1, чем при косом падении ВАг. Поэтому при нормальном падении первичных электронов вторичные электроны встречают больше препятствий при выходе из металла. Количество электронов, выходящих из металла, увеличивается по мере увеличения угла падения а первичных электронов. [c.178]

H. . Хлебников, ЖТФ, 8, 994 (1938). Влияние газов на вторичную эмиссию некоторых металлов. [c.759]

Рениевые покрытия можно использовать для повышения жаро- и износостойкости деталей в некоторых средах. Осадки рения, нанесенные на вольфрам и молибден, предотвраш,ают вторичную эмиссию этих металлов, что имеет значение для некоторых изделий электронной аппаратуры. Рений устойчив против электроэрозионного износа, это делает его пригодным для покрытия контактов. [c.165]

ВТОРИЧНАЯ ЭМИССИЯ ИЗ МЕТАЛЛОВ] [c.292]

A. Я. В я теки H, ЖЭТФ, 20, 547 (1950), О роли поверхностного и объёмного эффектов во вторичной эмиссии металлов (теория). [c.763]

Реииевые покрытия применяют в электротехнике для покрытия термопар, для защиты от коррозии при высоких температурах и в иекото рых коррозионных средах Рений, ианессипый на вольфрам и молибден. Предотвращает вторичную эмиссию этих металлов, что весьма существенно в некоторых изделиях электроной техники [13, 31]. [c.148]

Рениевые покрытия широко используют в электронной промышленности вследствие высокой температуры плавления и низкой летучести. Окислы, образующиеся на поверхности рения, обладают высокой проводимостью, что и определяет применение этих покрытий для изготовления электрических контактов, нитей накаливания, термопар и др. Осадки рения, нанесенные на молибден и вольфрам, предотвращают вторичную эмисси о этих металлов, что существенно для ряда [c.88]

Метод отличается исключительно высокой чувствительностью— порядка 10- —10 7 моль/л и чаще всего используется для определения низких концентраций ионов металлов, связанных в форме, подходящих флуоресцирующих комплексов, а также для определения некоторых органически веществ типа рибофлавина, витаминов группы В, алкалоидов и др. Так, комплексы 8-оксихинолина с рядом таких ионов металлов, как А1 , Оа +, Мд +, используются для ояределения этих ионов при концентрациях, достигающих 0,01 мкг/мл. Алюминий определяется при помощи флуоресцентных методов с 8-оксихинолином, морином или понтахромом сине-черным Р при содержании от Ы0- до 1% в различных сплавах и минералах. Флуоресцентный метод можно использовать не только для анализа растворов, но и для анализа веществ в твердой фазе. Так, уран в абсолютных количествах порядка Г-10- г можно определить при помощи-сплавления исследуемого вещества с бо-раксом или фторидом натрия до маленьких бусинок, облучения бусинок ультрафиолетовым светом и измерения вторичной эмиссии в видимой области спектра. . [c.399]

В прямой связи с электропроводностью стекла находится важный в техническом отношении процесс образования трещин вблизи вплавленных электродов при повышенных температурах, когда проводимость стекла становится уже заметной. Растрескивание штенгелей в полнопериодных трубках-выпрямителях, согласно Гал-дупу23, может достигать такой степени, которая ведет к значительному сокращению времени их работы. Образование трещин происходит вблизи электродов и вызывается бомбардировкой электронов вторичной эмиссии из анодов выпрямителя. Этот процесс сопровождается заметным выделением газа, состоящего, по данным масс-спектрометрического исследования, из водорода, водяного пара, кислорода, окиси и двуокиси углерода и азота в очень малых количествах (см. Е 1, 61). При 100°С растрескиванием можно практически пренебречь, так как при такой низкой температуре, согласно экспе-рйментальным результатам Шумахера , электропроводность еще незначительна. Наблюдается типичная поляризация, которая достигает максимальной величины тока, когда ток изменяет свое направление, но затем быстро падает. Удельное сопротивление данного стекла определяется по числу перемен направления тока до момента появления трещин. Самопроизвольное растрескивание бывает тем более резко выраженным, чем выше содержание натрия в стекле. Электропроводность стекла снижается по мере замещения ионов натрия ионами более тяжелых металлов. Склонность к образованию трещин уменьшается при понижении сил натяжения в стекле, что связано с миграцией ионов. Кроме того, проводимость увеличивается вследствие поверхностной адсорбции стеклом водяного пара, которая, в свою очередь, [c.884]

Результаты этих опытов оказались не вполне убедительными. Хотя в кривых зависимости силы тока вторичной эмиссии от потенциала и наблюдались перегибы,,из которых некоторые соответство-ваяи уже известным резонансным и ионизационным потенциалам металла, однако большинство этих перегибО В позднее было объяснено как следствие термической обработки и предшествующей истории жизни металлической поверхности и ее физической структуры, а не как отражение свойств металлических атомов. [c.74]

В случае каждого отдельно взятого металла кривая 8=/( 7) имеет ряд горбиков и неровностей (рис. 22). Часть этих горбиков находит своё объяснение в ионизации адсорбированного на поверхности металла газа. Другие горбики характерны для самого металла и не исчезают при самом тщательном обезгажива-нии его поверхности. Сравнение ускоряющих первичные электроны потенциалов, соответствующих отдельным горбикам, с энергией возбуждения спектральных линий мягкого рентгеновского излучения показывает, что мы имеем здесь дело с выбиванием пер-вичными электронами электро-нов из атомов металла и притом не из самых внешних, а из глубже расположенных электронных оболочек. Замещение пустых мест в этих оболочках шектронами более далёких от ядра оболочек приводит к излучению внутри металла рентгеновских лучей, способных в свою очередь передать свой квант энергии электронам металла и заставить их частично вылетать из металла. Однако это явление играет при вторичной эмиссии лишь второстепенную роль. Вторичная [c.80]

В явлениях термоэлектронной эмиссии и фотоэффекта, как мы уже видели, очень большую роль играет эффективная работа выхода = —W . На эмиссии вторичных электронов, в частности на значении коэффищщнта 8, изменение работы выхода % отзывается гораздо слабее. Так, например, эффективная работа выхода торированного вольфрама в процессе активировки понижается с 4,5 до 2,6 эл.-в] ток термоэлектронной эмиссии увеличивается в этом случае в миллионы раз (при одной и той же температуре), а коэффициент вторичной эмисии S увеличивается всего только на 20 о. Работа выхода щелочных метал.лов низкая, между тем коэфф1щиепт вторично эмиссии 8 из толстого слоя щелочного металла меньше единицы. Сравнительно незначительная роль, которую играет работа выхода в явлении вторичной эмиссии, объясняется, с одной стороны, большой величиной энергии первичных электронов ио сравнению с эффективной работой выхода [c.82]

Другой вариант теории вторичной электронной эмиссии предложен советским физиком А. Е. Кадышевнчем. Исходные положения теории Кадышевича электронный газ в металле является вырожденным газом с распределением энергии по Ферми упругие столкновения с ионами решётки металла изменяют направление движения первичного электрона проникающий в металл первичный электрон и созданные им вторичные электроны тормозятся благодаря взаимодействию с электронами проводимости. Взаимодействие электронов с ионами решётки учитывается путём рассмотрения упругих соударений электрона с решёткой. Кадышевич учитывает суммарно как рассеяние, обусловленное наличием решётки и её периодического поля, так и рассеяние, вызванное тепловыми колебаниями решётки. Кадышевичу удаётся объяснить ряд типичных особенностей вторичной эмиссии, в том числе возрастание коэффициента о нри увеличении угла падения первичных электронов (возрастание тем более быстрое, чем больше скорость первичных электронов) и малые значения о для щелочных металлов. В последнем случае концентрация свободных электронов бо,пьше, чем у другах металлов следовательно, торможение, обусловленное кулоновым взаимодействием между электронами, тон е больше, а соответствующий полный пробег как первичных, так и вторичных электронов меньше. [c.85]

Теоретические расчеты Кадышевича для о как функции от скорости первичных электронов дают хорошее совпадение с опытом для ряда чистых металлов. Кадышевич опровергает вывод о необходимости минимальной скорости первичных электронов для вторнчной эмиссии. Наблюдаемое кажущееся прекращение вторичной эмиссии объясняется усиленным отражением первичных электронов прн малых скоростях. [c.85]

Как при фотоэффекте, так и при вторичной электронной эмиссии мы имеем дело не только с выходом части электронов из эмит-тора, но и с возбуждением электронов, т. е. с увеличением их энергии путём частичной передачи им энергии первичных электронов. Поэтому при облучении катода светом и одновременной бомбардировке катода первичными электронами как фотоэффект, так и вторичная эмиссия протекают иначе, чем при наличии только одного из этих процессов. Для чистых металлов это явление было описано ещё 1925 году. Было найдено, что электронный ток /3, выходящий с катода вследствие одновременного освещения и бомбардировки, больше, чем сумма фототока 1 и тока вторичной эмиссии 1 . [c.88]

Что касается механизма вторичной эмиссии иод действием положительных ионов, то он долл5еп существенно отличаться от механизма вторичной электронной эмиссии под действием электронов. Ироникновения медленных положительных ионов внутрь металла не происходит. Имеющиеся данные о распределении скоростей электронов, эмиттируемых различными металлами при бомбардировке их положительными ионами калия, позволяют вывести заключение, что выход электронов из металла обусловливается передачей положительными ионами их кинетической энергии кристаллической решётке металла с последующей передаче11 этой энергии в немногих наиболее благоприятных случаях одному из электронов проводимости металла. [c.92]

Вторичная эмиссия характеризуется коэффициентом 8, представляющим собой отношение суммы числа отражённых и эмиттированных электронов к числ первичных. О ходе изменения о с изменением скорости перви-1ных электронов может дать понятие кривая рисунка 78, где по оси абсцисс отложена скорость первичных электронов в вольтах. Для большинства хорошо обез-гаженных металлов максимальное значение коэфф1щиента о при падении первичных электронов на поверхность металла по нормали лежит в пределах между 1 и 1,4. При наличии адсорбированного слоя газа это число повышается до 3. Для чистых щелочных металлов В невелико (чистый калий 3< 1), несмотря на малую работу выхода. [c.176]

Теоретические расчёты Кадышевича для 8 как функции от скорости первичных электронов дают хорошее совпадение с опытом для ряда чистых металлов. Общий ход теоретических кривых 8 =/(а), где л — угол падения первичных электронов, согласуется с экспериментальными наблюдениями количественное сравнение затруднено большими расхождениями между данными отдельных исследователей, вызванными различной степенью шероховатости применявшегося ими металла. Кадышевич опровергает вывод Фрёлиха о минимальной скорости первичных электронов, необходимой для вторичной эмиссии. По его мнению никакого принципиального порога вторичной эмиссии нет наблюдаемое прекращение эмиссии при малых скоростях первичных электронов объясняется усиленным отражением первичных электронов при малых скоростях. Другие попытки построить теорию вторичной эмиссии смотрите [520—526, 669, 672]. [c.184]

Как и ко всем другим элементарным процессам, к процессу вторичной эмиссии за счёт потенциальной энергии положительного иона приложимы мето Ды волновой механики, позволяющие подсчитать вероятность перехода электрона из металла на тот или другой уровень энергии в атоме, образуемом при нейтрализации положительного иона [598]. При этом наиболее вероятным оказывается переход на такой уровень, на котором энергия электрона близка к энергии, которой он обладает как электрон проводимости в металле. Эти представления приводят к следующей картине рассматриваемого элементарного процесса. При приближении положительного иона к поверхности металла, когда ион находится от этой поверхности ещё на некотором, хотя и малом, расстоянии, происходит переход к иону первого электрона. В результате этого перехода получается атом не в нормальном состоянии, а в возбуждённом. Затем путём нового элементарного акта происходит освобождение второго электрона проводимости из металла за счёт энергии возбуждения, подобно тому как в объёме газа это имеет место при неупругом соударении И рода. Справедливост такой точки зрения, как это показывают опыты, подтверждается тем, что эмиссия электронов из металла наблюдается также при непосредственном воздействии на катод имеющихся в газе при разряде метастабильных атомов [585, 586]. В работах [585, 586] указан способ получить пучок метастабильных атомов гелия, заставляя ионы гелия падать под очень острым углом на металлическую поверхность. Скорости вторичных электронов, освобождаемых метастабильными атомами гелия, лежали в пределах. от 2 вольт до (0 — 9), где Им —энергия метаста-бильного атома, ср — работа выхода электрона из металла в эл.-в. В случае разряда в гелии при катоде из молибдена скорость вторичных электронов, освобождаемых метастабильными атомами (С/м = 19,77), достигала 15 вольт. Число метастабильных атомов, не теряющих своей энергии на поверхности металла и, следовательно, отражаемых в качестве метастаби-лей же в зависимости от условий опыта, лежало в пределах от 10 до 50%. Наличие процесса поверхностной ионизации, производимой метастабильными атомами, и значение этого эффекта в разряде показаны также опытами Спивака и Рейхруделя [599]. О поверхностной ионизации ударами положительных ионов смотрите также [593, 594, 635—637, 639, 641, 657, 658, 667, 668], отрицательных — [671]. [c.191]

Во многих областях физической электроники существуют важные эффекты, обусловленные следами примесей. Примеси в количествах менее мономолекулярного слоя могут коренным образом изменять работу выхода поверхности и тем самым вызывать необычные изменения термойонной, фото- или вторичной эмиссии. Эти эффекты могут быть либо положительными, либо отрицательными так, галогены увеличивают работу выхода и тем самым уменьшают эмиссию, в то время как щелочные металлы дают противоположный эффект. [c.51]

Вятскин А. Я. О роли электронов нижних энергетических полос во вторичной электронной эмиссии металлов. [Данные для Г1]. - Ж- эксп. теор. физ., 1953, т. 24, № 4, с, 429— 434, 15ибл. 5 назв. [c.11]

В таблице 12 приведены для ряда металлов основные величины, характеризующие вторичную эмиссию, а именно максимальное значение коэффициента вторичной эмиссии в выраженная в вольтах скорость первичных электронов /,, соопмт-ствующая этому Максимуму. Сравнение этих величин со значе-, киями работ выхода приводит к следующему выводу. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология