Различные виды электронной эмиссии

Механизм возбуждения. Чтобы атом испустил квант рентгеновского излучения hv, ему необходимо сообщить энергию. Это можно осуществить облучением пробы потоком электронов эмиссионная спектроскопия) или рентгеновским излучением достаточной энергии рентгенофлуоресцентная спектроскопия). Практически ввиду более легкого осуществления используют только второй способ возбуждения. Его преимущество заключается еще в том, что возникающий спектр флуоресценции имеет только характеристические спектральные линии, в то время как на эмиссионный спектр накладывается спектр непрерывного излучения. В рентгенофлуоресцентной спектроскопии пробу облучают полихроматическим излучением рентгеновской трубки и наблюдают возникающее вторичное излучение. Для перемещения электрона с занимаемого им основного уровня необходимо, чтобы энергия поглощаемого рентгеновского кванта hv была по меньшей мере равна работе ионизации. Если поглощаемая энергия больше, то избыточная энергия высвобождается в виде кинетической энергии фотоэлектрона. По истечении 10 с ионизированный атом ступенчато переходит в основное состояние. Рассматривая уменьшение энергии электрона при его переходе с верхнего уровня на нижний, можно заметить, что рентгеновский квант излучается не при каждом электронном переходе. Эффективной в этом отношении оказывается только часть переходов (/ij). Остальное число переходов п — () вызывает эмиссию электронов из внешних электронных оболочек атома, поскольку они воспринимают всю энергию, освобождающуюся при осуществлении внутренних электронных переходов, и вследствие этого отрываются от атома оже-эффект). Под выходом флуоресценции W понимают отношение /if/n. Величина W для различных оболочек не одинакова и возрастает с увеличением атомного номера элемента. Зависимость выхода флуоресценции для /С-оболочки от атомного номера элемента можно представить следующей полу эмпирической формулой [c.201]

Проведенные исследования показали, что различные виды ионизации масел приводят к различным результатам. Отрицательные ионы, возникающие в масле за счет его электризации при трении о металлические поверхности и за счет эмиссии электронов из металла, защищают молекулы масла от присоединения кислорода. Положительные оны, образующиеся при механической, термической я фотоионизации, а также при ионизации электрическим полем, значительно интенсифицируют процесс окисления и старения масла в объеме. Поэтому, если масло, например, подвергается интенсивному окислению, сопровождающемуся появлением положительных ионов, то значительное ингибирующее действие может быть получено при пропускании через его объем постоянного электрического тока — потока электронов, несущих отрицательный электрический заряд. [c.132]

Процессы ионизации частиц газа в разряде можно разделить на процессы ионизации в объёме газа и на процессы ионизации на поверхности ьлектродов. Причиной последних процессов являются различные виды так называемой электронной эмиссии выход свободных электронов из металлов и полупроводников. Процессы электронной эмисспи являются единственными причинами, со л-дающими проводимость высокого вакуума. [c.12]

Различные виды электронной эмиссии [c.10]

Однако отмечены случаи и увеличения интенсивности эмиссии во времени. Хотя причины этого весьма интересного явления не установлены, не исключено, что оно связано с переупаковкой и последующим образованием надмолекулярных структур в свежеобразованном полимерном слое, возникающем при нарушении контакта с другой твердой фазой. Эмиттирующие электроны обладают достаточно высокой энергией и, несомненно, могут являться одной из основных причин возникновения первичных активных состояний, инициирующих последующие превращения в данной полимерной системе. Прямой связи эмиссии с последующими превращениями пока не установлено, за исключением инициирования полиме-ризационных процессов, что подробно будет рассмотрено в разделе синтеза, но есть все основания утверждать, что эмиссия сопровождает деформацию и разрушение полимерных систем и определяет конечное изменение их свойств при различных видах механической переработки. [c.58]

Электрофизические явления при деформации и разрушении полимеров играют существенную роль автоионизационный механизм является одним из возможных механизмов разрыва полимерных цепей под нагрузкой. При разрушении, сопровождающемся образованием свободных поверхностей, возникает эмиссия электронов. Из этого следует, что к различным видам энергетических потерь при разрушении нужно добавить эмиссию электронов. [c.144]

В зак.лючение этого раздела остановимся на вопросе о том, что нового дали фотоэмиссионные исследования для общих представлений о механизме электродных процессов. Успехи радиационной химии, выразившиеся в доказательстве существования сольватированного электрона в ряде растворителей (в том числе в воде), побудили некоторых авторов [126, 133, 134] предположить, что первичным актом катодных процессов может быть эмиссия электронов из катода в раствор (имеется в виду термоэлектронная эмиссия в условиях снижения работы выхода поляризацией электрода). Образующиеся вблизи поверхности электрода сольватированные электроны вступают далее в химическую реакцию с присутствующим в растворе восстанавливающимся веществом Детальное обсуждение этой гипотезы выходит за рамки настоящей книги (см. нанример, [137, 138]). Вместе с тем, нужно отметить, что найденное из фотоэмиссионных измерений значение работы выхода электрона в воду позволило [139] количественно оценить вероятность термоэмиссии электронов в водные растворы. Эта вероятность оказалась настолько низкой, что не приходится ожидать сколько-нибудь заметного вклада эмиссионного механизма в катодные токи, наблюдаемые в большинстве водных систем вплоть до самых высоких реализованных перенапряжений вероятность обычного механизма катодных процессов па несколько порядков выше. В гексаметилфосфортриамиде, где можно достичь значений катодного перенапряжения свыше 3 в, действительно, наблюдается электрохимическая генерация сольватированных электронов на катодах из различных металлов [140—142. Остается не вполне ясным, образуются ли сольватированные электроны в результате эмиссии или же электрохимического растворения электронов металла, т. е. перехода их непосредственно в локализованное состояние в растворе вблизи внешней плоскости Гельмгольца. Но, как бы то ни было, выделение водорода из кислых растворов в гексаметилфосфортриамиде протекает со значительно (почти на 2 в) более низким перенапряжением, чем генерация сольватированных электронов оно идет через разряд протонов, а не по эмиссионному механизму. [c.78]

Сборник посвящен вопросам экзоэлектрон-ной эмиссии, куда относятся явления эмиссии электронов из твердых тел при различных механических воздействиях, при окислении металлов и других реакциях, при структурных превращениях, при различных видах облучения твердых тел и т. п. Экзоэлектронная эмиссия как новый метод исследования различных явлений в твердых телах приобретает все больший научный интерес и практическое значение. [c.236]

Существует следующий простой способ обнаружения эффекта превращения параметров электрического сопротивления веществ. Рассмотрим катодную систему, состоящую из двух электродов, размещенных в земле, которая позволяет наблюдать переход количественных изменений в качественные. Для различных режимов источника (фиксированных напряжений от до и ) будем определять ток и активную мощность. Ситуация здесь аналогична хорошо известному случаю эмиссии. Выходя из металла, квазичастица преодолевает потенциальный барьер, совершая при этом работу выхода . Квазичастица ведет себя как электронный газ, частицы которого имеют различные скорости. Не каждая квазичастица, преодолевшая потенциальный барьер, может быть зафиксирована в виде со dg/dt. (Здесь ширина энергетической зоны зафиксированной квазичастицы значительно меньше всех других энергий и может рассматриваться как волна флюктуации массы, как квант энергии). Однако с ростом напряжения частота фиксации растет. Поэтому, если определять сопротивление, используя обычные формулы для квазистационарных процессов R iU/I, то параметр R с увеличением U практически не изменяется, при этом остается меньше аналогичного изменяющегося параметра, определяемого исходя из активной мощности R< >P/P. [c.63]

Диспергирование исходных реагентов и их смесей как средство активирования. В технологии использование механических воздействий как средства активирования твердофазового взаимодействия является одним из наиболее распространенных, хорошо отработанных способов. Причем из различных возможных видов механических воздействий чаще всего используется диспергирование или измельчение. Этот процесс осуществляют в шаровых, вибрационных и других помольных агрегатах. Под воздействием мелющих тел твердые частицы претерпевают сначала упругую, а затем и пластическую деформацию, в результате чего в отдельных сечениях развиваются напряжения, превышающие прочность материала, и происходит диспергирование частиц на более мелкие. Изменение размера частиц—не единственный результат механического воздействия в процессе помола. При измельчении происходят изменения кристаллической структуры и энергетического состояния поверхностных слоев частиц, наблюдается эмиссия электронов и другие явления. [c.315]

Причину красного смещения полос флуоресценции по отношению к полосам поглощения можно видеть в потере колебательных квантов за время между возбуждением и испусканием или после него. Вообще говоря, молекула имеет, несколько различную конфигурацию ядер в возбужденном и нормальном состояниях. Вследствие этого, согласно так называемому принципу Франка — Кондона, электронное возбуждение сопровождается возбуждением некоторого количества колебаний. Большая часть, если не все эти колебательные кванты, рассеивается до испускания света флуоресценции. После эмиссии в течение некоторого времени молекула находится в деформированном состоянии, и в последующем цикле флуоресценции некоторая часть энергии, превращается в колебательную энергию. Величина ДА. показывает, что колебательные кванты, о которых мы говорили, должны быть порядка 100 см , т. е. гораздо меньше, чем кванты (1 ООО—1 400 см , см. стр. 37), существование которых мы допустили для объяснения последовательности полос поглощения хлорофилла в видимой части спектра. [c.154]

Если фототок насыщения точно равен току эмиссии, то, как видно из рис. 5.5, наилучшее согласие теории с экспериментом наблюдается для функции источника, принятой в виде, отражающем начальное распределение эмиттированных электронов по энергиям (кривая 2) несколько хуже — для ступенчатой функции (кривая 3). Если же фототок при высоких концентрациях акцептора составляет, например, 80% тока эмиссии, определяемое тогда среднее расстояние Хд становится меньше, а экспериментальные данные будут лучше согласоваться уже с кривой 4 (экспонента). Таким образом, ошибка при определении тока эмиссии всего а 20% уже не позволяет сделать надежного выбора между различными моделями для функции источника . [c.88]

Вид вольтамперной характеристики фотоэффекта, то-есть ход кривой, воспроизводящей зависимость фототока с катода от разницы потенциалов между катодом и улавливающим электроны анодом, определяется в случае чистых металлических поверхностей, кроме геометрической конфигурации электродов, распределением скоростей среди эмиттированных фотоэлектронов и контактной разницей потенциалов между электродами. Вследствие малой плотности фототока ограничивающее ток действие пространственных зарядов весьма незначительно и ток достигает насыщения уже при очень малой величине истинной разницы потенциалов между катодом и анодом (сумма наложенной извне и контактной разницы потенциалов). В случае сложных катодов внешнее поле влияет на эмиссию, и вольтамперная характеристика сложнее. Насыщение тока наступает и для чистых металлов лишь при сравнительно большой разности потенциалов между катодом и анодом в тех случаях, когда вследствие формы катода и анода напряжённость поля у поверхности катода настолько различна в различных точках, что при малой разнице потенциалов между анодом и катодом пространственные заряды не рассеиваются в местах наименьшей напряжённости поля у катода и ограничивают здесь плотность тока. [c.132]

В различных электронных устройствах ток представляет собой не что иное, как наложение случайных во времени независимых импульсов тока с зарядом q, который соответствует отдельным независимым электронам или дыркам. Так, например, в случае вакуумного диода в отсутствие эффектов пространственного заряда ток определяется термоэлектронной эмиссией. Этот процесс можно рассматривать как процесс Пуассона (разд. 7.2.4). Если средняя скорость К является стационарной, средний ток представляет собой не что иное, как / — Xq. Ширина по времени автокорреляции шума определяется посредством ширины Th отдельно взятого импульса h(t). В вакуумных диодах Til соответствует времени пролета и находится в наносекундном диапазоне. Спектр мощности шума является белым от U = О до (I) a 1/Гй, а в пределах данного диапазона значений плотность, отнесенная только к положительным частотам (разд. 7.2.5 и 7.3.2), выражается в виде [c.514]

Как уже упоминалось в разд. 7.2.5, спектры шума вида 1// при значении а, близком к единице, получили различные названия, поскольку они наблюдались в нескольких различных случаях [37], например при измерениях методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР), установлении стандартов времени и частоты, в биологических системах, ядерных реакторах и т.д. Они присутствуют практически во всех усилительных электронных устройствах в электронных лампах, вследствие фликкер-эффекта при термоэлектронной эмиссии, в полупроводниковых приборах и устройствах вследствие различных флуктуаций времени жизни носителей на центрах захвата, поверхностных явлений. [c.516]

Причиной дробового эффекта является не просто атомистическое строение электрических зарядов. Если бы все электроны вылетали из катода равномерно через одинаковые промежутки времени один за другим, то при обычно применяемой силе термоэлектронного тока с катода усилительной лампы вследствие малой величины элементарного заряда электрона эта прерывистость была бы совершенно незаметна из-за весьма малого периода пульсаций тока, периода, соизмеримого с периодом световой волны в видимой части спектра. Но дело в том, что выход большого числа электронов из катода как при термоэлектронной, так и при всех других видах электронной эмиссии совершается по законам случайных явлений, причём выход одного электрона не зависит от выхода другого. Поэтому число электронов, покидающих поверхность металла за малый промежуток времени Дт, не будет постоянным, а будет подвержено таким же коичебаниям или флюктуациям , как, например, число молекул газа, заключающихся в небольшом объёме. Промежутки времени, протекающие между моментами вылета отдельных электронов, бывают самые различные, и величины их распределяются по законам случайных явлений. [c.121]

Другие проблемы, возникающие при использовании электронных умножителей, связаны с тем, что коэффициент усиления для различных видов ионов неодинаков вследствие того, что эффективность эмиссии вторичных электронов из первого динода зависит от массы, заряда, электронной конфигурации и энергии ионов. Халл (1969) использовал общепринятое предположение, что коэффициент усиления обратно пропорционален квадратному корню из массы падающих частиц. Однако следует отметить, что при высоких напряжениях, которые используются для ускорения ионов в масс-спектрометрах с искровым источником ионов, эмиссия вторичных ионов нелинейно зависит от перечисленных факторов, причем в основном эти зависимости недостаточно хорошо изучены (Каминский, 1965 Гоффект и др., 1966). По-видимому, сканирование масс-спектра или переключение пиков (см. ниже) путем измерения магнит- [c.145]

При трибовоздействии возникают триболюминесценция (температурное излучение), хемилюминесценция (образование газообразных молекул и ионов разрушаемого вещества), экзоэлек-тронная эмиссия и выделение заряженных частиц. Испускание электронов и ионов протекает в тонких слоях оксидных пленок. Например, в случае NiO этот слой 50 нм. В процессе деформации поверхности алюминия, покрытой оксидной пленкой, образуются электризованные микротрещины в виде ДЭС (см. рис. 2.18). Эмиссия электронов, возникающая при этом, обусловлена неоднородным распределением электрических зарядов при разрыве оксидной пленки под влиянием растягивающих напряжений. При расщеплении различных слюд обнаруживается прерывистый характер интенсивности электронной эмиссии с возрастанием отдельных импульсов энергии до нескольких килоэлектронвольт. Электроны, выделяющиеся при этом, называются механоэлектронами . Они могут инициировать рентгеновское излучение, высокочастотное поле, люминесценцию и химические процессы. [c.143]

В данном сообщении будут представлены результаты работы, направленной на изучение возможности использования углеродных ГФХО пленок в качестве автокатодов в различных катодолюминесцентных источниках света. Нами были разработаны и исследованы несколько типов таких ламп, в виде вакуумных диодов с плоской и цилиндрической конфигурацией катода и анода, а также в виде триодньк вакуумных устройств. Комбинация высокой эффективности автоэлектронной эмиссии из углеродных катодов и высокой эффективности трансформации энергии электронов в свет в катодолюминесцентном процессе позволили достичь рекордно высоких характеристик изготовленных источников света. Полученная высокая яркость (до Ю кд/м ) и энергетическая эффективность (свыше 30%) делают разработанные нами источники света перспективными для широкого использования в различных областях науки и техники. [c.160]

Впервые получены зависимости для величин флуктуации энергии от давления и температуры в вершине трещины и в зоне контакта соуда-ряемых тел. Они позволяют рассматривать процессы фрактоэмиссии различного типа (эмиссии электронов, излучения квантов электромагнитного излучения, отщепления компонентов решетки в виде ионов, атомов, молекул, а также в виде субнаноразмерных и наноразмерных кластеров) путем анализа величин давлений и температур, возникающих в вершине трещины в момент удара. Полученные соотношения позволяют оценить диапазон энергий и размеры частиц, вылетающих из вершины трещины, а также величину области перенапряжения. [c.7]

Фотоактивности адсорбционных катализаторов отвечает также специфичность их люминесцентных и отражательных свойств. В работах [22,70] было найдено, что нанесение небольших количеств 10 монослоя) платины на силикагель и алюмогель резко снижает их отражательную и люминесцентную способность. Это тушащее действие зависит от природы металла и носителя, например для платины оно в 20 раз сильней, чем для серебра. Наиболее сильное тушение малыми дозами нанесенной платины происходит на носителях типа диэлектриков — на алюмогеле, сернокислом барие, двуокиси циркония и менее эффективно на полупроводниковых носителях, что соответствует найденному ряду фоточувствительности адсорбционных катализаторов. Эти центры высвечивания (они же центры люминесценции) представляют ловушки энергии, в которых поглощенная энергия излучается в виде световых квантов без значительной растраты на тепловые колебания. Чтобы прощупать более глубокие слои носителя и состояние его электронного газа, автором с Крыловой [55] были развиты исследования адсорбционных катализаторов методом экзоэлектронной эмиссии [71—75], вызывавшейся обработкой катализатора рентгеновыми лучами или бомбардировкой электронами с энергией в несколько киловольт. Экзоэлектронная эмиссия (эффект Крамера) представляет последствие такой обработки образцов и выражается в низкотемпературном доричардсоновском испускании электронов их поверхностью. Изучение экзоэлектронной эмиссии с пустого носителя и носителя, заполненного в той или иной степени атомами катализатора, позволяет охарактеризовать степень влияния электронного газа носителей различной природы на активность нанесенного металла и обратно — влияния этого металла на экзоэлектронную активность носителя. Было найдено, что концентрация и состояние электронного газа на разных носителях при разных степенях заполнения поверхности платиной сильно отлично. Однако это единообразно не сказывается на катализе. Следовательно, электронный газ носителя, в который погружены атомные, например платиновые, активные центры, определенным образом не сказывается [c.35]

Другим способом исследования работы выхода электронов является метод холодной эмиссии в приложенном электрическом поле. Металлический адсорбент в виде тонкого острия с радиусом кри--визны порядка 500 А находится в электрическом поле напряженностью 10 в см. При этом поле вызывает такое уменьшение энергетического барьера на границе металл—вакуум, что электроны могут выходить наружу (туннельный эффет). Таким путем можно определять работу выхода электрона с разных плоскостей решетки, находящихся на поверхности монокристаллического острия. При адсорбции на острие различных газов можно наблюдать изменение работы выхода на различных участках поверхности [26]. Этот метод требует предварительного прокаливания острия в сверхвысоком вакууме при возможно более высокой температуре и поэтому применим лишь к тугоплавким металлам. Этим методом исследовали адсорбцию на вольфраме, молибдене, платине и никеле. [c.139]