Эмиссия автоэлектронная

Работа выхода электрона из поверхностного слоя металла может быть снижена в результате наложения электрического поля — автоэлектронная эмиссия. [c.265]

Если поверхность твердого тела находится в неравновесном энергетическом состоянии, то тоже имеет место эмиссия электронов. Неравномерность поверхности может быть вызвана внешним воздействием (нагреванием, облучением, приложенным электрическим полем, трением, механической обработкой, рекристаллизацией, химическими и фазовыми превращениями и др.). Эту эмиссию электронов в отличие от ранее известных (термоэлектронной, фотоэлектронной, автоэлектронной, рассмотренных в 3) обозначают обычно термином экзоэлектронная эмиссия , предложенным Крамерсом (1950 г.). Энергия экзоэлектрона невелика. [c.450]

При температурах до 1 000° К эмиссия не зависит от температуры и определяется выражением (1-13). При более высоких температурах начинает проявляться термоэмиссия. В условиях большой напряженности поля и высокой температуры у катода наблюдается как термоэлектронная, так и автоэлектронная эмиссия и суммарная плотность тока эмиссии равна [c.26]

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]

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]

Как известно, плотность тока автоэлектронной эмиссии равна [c.192]

Рассмотрим вопросы, связанные с эмиссией катода при плавке в ВДП тугоплавких металлов второй группы. Исследования показали, что и в этом случае определяющую роль играет автоэлектронная эмиссия, а роль термоэлектронной эмиссии является второстепенной. [c.194]

В катодном темном пространстве происходит сильное ускорение электронов и положительных ионов, выбивающих электроны из катода (автоэлектронная эмиссия). Здесь наблюдается резкое падение потенциала, связанное с высокой концентрацией положительных ионов на границе перехода от катодного темного пространства к катодному свечению. В зоне отрицательного смещения электроны те1)яют энергию при ударной ионизации газовых молекул. В результате образуются положительные ионы, необходимые для поддержания разряда. Любое тело, погруженное в газоразрядную плазму, заряжается отрицательно. [c.146]

Высоковольтные рентгеновские трубки не могут быть двухэлектродными, так как при высоком ускоряющем поле более 400 кВ наблюдаются автоэлектронная эмиссия, электрические пробои, рассеяние и отражение электронов. Поэтому высоковольтные рентгеновские трубки делают секционными, состоящими из катода, промежуточных электродов и полого анода. Полый анод почти полностью улавливает отраженные электроны. [c.43]

Автоионная эмиссия (см. разд. У-6В). Как и в случае автоэлектронной эмиссии, имеется заряженное металлическое острие, правда теперь заряженное положительно. Молекулы газовой фазы, например гелия, ионизуются в поле вблизи поверхности. Положительно заряженные ионы отталкиваются полем острия к отрицательно заряженному экрану. Разрешение настолько велико, что возможно определение положений отдельных атомов. [c.225]

Хотя автоионная микроскопия позволяет эффективно наблюдать расположение атомов поверхности и отдельных адсорбированных атомов и их перемещение, определять энергетические свойства поверхности этим методом не представляется возможным. В этом отношении автоионная микроскопия уступает автоэлектронной. Основное уравнение автоэлектронной эмиссии, выведенное Фаулером и Нордхеймом [118], описывает влияние приложенного поля на скорость эмиссии электронов. На рис. У-23 приведена упрощенная схема эмиссии электронов поверхностью металла. В отсутствие поля энергетический барьер, соответствующий работе выхода Ф, предотвращает утечку электронов нз зоны Ферми. При наложении поля высота этого барьера уменьшается пропорционально расстоянию и составляет Ф—V, где У=хР (Р — напряженность поля, В/см). Теперь становится возможным квантово-механический процесс туннелирования электронов. Если электрон находится в ящике с конечной высотой потенциального барьера, вероятность туннельного выхода такого электрона из ящика Р составляет [c.234]

Исследуя автоэлектронную эмиссию поверхности вольфрама, Эрлих и сотрудники получили линейную зависимость lg ilV ) от 10 /V, соответствующую уравнению Фаулера — Нордхейма. Для чистой поверхности вольфрама наклон этой зависимости равен —2,50 следовательно, расчетное значение Ф составляет 4,50 В. Шесть минут спустя после напуска в систему небольшого количества азота наклон кривой изменился до —2,35. Рассчитайте Ф для поверхности, частично покрытой азотом. [c.242]

В режиме вторичной электронной эмиссии оптимальное разрешение стандартных приборов составляет около 15 нм, хотя замена источника электронов на автоэлектронный эмиттер [14] улучшает разрешение приблизительно до 5 нм [15]. В просвечивающем режиме с автоэлектронным источником, отъюстированным на минимум светового пятна и минимум загрязнения образца, после оптимизации условий работы достигнуто точечное [c.406]

Рис. 34. Автоэлектронная эмиссия с чистой поверхности вольфрама, имеющей стандартную конфигурацию.

В прошлом снятие вольт-амперных характеристик для автоэлектронной эмиссии было столь длительным, что, как правило, не удавалось определять значения работы выхода по графику Фаулера — Нордхейма в стадии самой адсорбции. Такое положение, несомненно, создает серьезные ограничения, поскольку было показано, что [c.184]

Анод автоэлектронной эмиссии [c.184]

Рис. 43. Контур для непрерывной записи напряжения автоэлектронной эмиссии [41].

Сравнительные преимущества флэш-десорбции и автоэлектронной эмиссии, а также проблемы, возникающие при изучении адсорбции каждым из этих методов, легче всего понять при разборе данных, полученных для одной определенной системы. Здесь рассматриваются данные по взаимодействию ксенона с вольфрамом, полученные обоими методами [7, 45]. [c.186]

Рис. 46. Автоэлектронная эмиссия с вольфрама при 79° К в процессе адсорбции

Рис. 49. Автоэлектронная эмиссия с вольфрама при 20° К после адсорбции

В заключение нужно отметить, что, хотя теория автоэлектронной эмиссии сложна и еще полностью не разработана, эксперименты просты и наглядны. Трудности возникают только при интерпретации изменений эмиссии на основе химических процессов, происходящих на поверхности. В противоположность этому научные [c.200]

Легко установить прямым наблюдением, что описанная вакуумная техника достаточна для поддержания чистой поверхности. Вольфрамовое острие выдерживалось в газообразном гелии в течение -50 мин без приложения поля, и после такой экспозиции не было обнаружено каких-либо изменений. Аналогично после соответствующей обработки острие можно нагреть до комнатной температуры при этом на него садится менее дюжины атомов. Адсорбционные исследования обычно начинали с фотографирования чистого эмиттера, охлажденного жидким водородом. Затем откачивали газ, создающий изображение, и вводили небольшое количество исследуемого вещества. После прохождения адсорбции до желаемой степени (она регулируется автоэлектронной эмиссией), в ионный проектор снова впускали гелий. Если исследование адсорбции ведется при температуре Г>20°К, сначала следует определить скорость загрязнения острия при его нагревании без введения газа. Затем при заданной температуре проводится адсорбция газа без хладоагента в дьюаре 2 (непосредственно окружающем образец). По завершении адсорбции дьюар 2 охлаждают жидким водородом и только после этого температуру самого острия доводят до 20° К. Любой не откачанный остаточный газ должен сконденсироваться на дьюаре 2, а rie на образце, что предотвращает нежелательные температурные эффекты. [c.247]

Автоэлектронная эмиссия из углеродных слоев с нанотрубами [c.28]

Катодолюминесцентные источники света [1] с автокатодами из углеродных волокон имеют ряд преимуществ таких, как надежность работы, высокий КПД, долгий срок службы, короткое время переключения. Автоэлектронные катоды [2] не требуют накала, они не инер1шонны, устойчивы к температурным колебаниям, для них характерны высокая плотность эмиссионного тока и высокая крутизна вольтамперной характеристики. Автокатоды из углеродных материалов могут долговременно работать в техническом вакууме (порядка 10" Па). Они значительно дещевле и устойчивее металлических и полупроводниковых катодов, требующих для стабильной работы более высокого вакуума. Катоды из углеродных волокон без существенной деградации эмиссии выдерживают вакуумные пробои, что недопустимо для подавляющего больпшнства других типов автоэлектронных катодов. [c.127]

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]

Как уже было отмечено в разделе V, работа выхода металла, характеризующая энергию, необходимую для удаления из него электрона, в то же время сродство этого металла к электрону во многих случаях оказывает значительное влияние на величину теплоты хемосорбции. Истинная величина работы выхода различна для разных кристаллографических граней металла. Это положите качественно весьма эффектно демонстрируется эмиссионными изображениями, получаемыми нри помощи мюллеровского электронного проектора. В 1937 г. Мюллер [210], изучая автоэлектронную эмиссию с вольфрамового монокристал-лического острия, наблюдал, что грань 110 обладает наиболее слабой эмиссией электронов. Эмиссия с грани 211 была сильнее, далее следовала грань 100 и, наконец, наиболее сильной эмиссией обладала грань 111 . В настоящее время еще ие решен вопрос о том, действ нтельно ли эти кристаллические грани существуют на поверхности острия н.чи нет [211а, б, 212] Воз- [c.122]

Установлено, что в плавящей дуге механизм эмиссии зависит от те.лшературы плавления расходуемого электрода (катода). С этой точки зрения металлы, переплавляемые в ВДП, можно разделить на имеющие температуру плавления до 1 700° С (Ре, К, Ве) и имеющие более высокую температуру плавления (Nb, Мо, Та, У, Не). У первых электронный ток в области катодного падения практически полностью обусловлен механизмом автоэлектронной эмиссии. Поэтому здесь наблюдаются четко выраженные катодные пятна. В частности, на стали плотность тока в катодных пятнах достигает 4,5—5 ка/см , а температура в пятнах (2,7-4-3) X Х10 °С. Установлено, что с увеличением тока растет и илощадь катодных пятен, что приводит к выводу о постоянстве для каждого металла в данных условиях величины плотности тока, в катодном пятне. [c.192]

У М. наблюдается термоэлектронная эмиссия (способность испускать электроны при высокой т-ре). Эмиссия электронов возникает также под действием электромагн. излучения в видимой и УФ областях спектра (фотоэлектронная эмиссия), внеш. электрич. поля высокой напряженности (туннельная, или автоэлектронная, эмиссия), при бомбардировке пов-сти М. электронами (вторичная электронная эмиссия) или ионами (ионно-электронная эмиссия), при взаимод. пов-сти М. с хшазмой (взрывная электронная эмиссия). Перепад т-ры вызывает в М. появление электрич. тока (термоэдс). [c.53]

Кроме автоэлектронной при ионной бомбардировке катода протекает интенсивная вторичная электронная эмиссия. Основными зонами тлеющего разряда (рис. 51) являются катодное темное пространство и отделенное от него отрицательное свечение, которое нередко переходит в зону фарадеева темного пространства. Эти три зоны [c.145]

Некоторые примеры равновесия этого типа приводились вразд. У-2Б. Так, например, Нельсон и др. [34], используя метод равновесной полости, нашли, что для меди при 600 °С, алюминия при 550 °С и молибдена при 2000 °С отношения 7100/7110 составляют соответственно 1,2 0,98 и 1,14 для алюминия при 450 °С отношение 7100/7111 равно 1,03. При исследовании автоэлектронной эмиссии (разд. У-6В) кончики металлических образцов также стремятся к равновесной огранке. В работе [92] показано, что в этих условиях форма кончиков хорошо согласуется с рассчитанной теоретически. [c.222]

Автоэлектронная эмиссия (см. разд. У-6В). Электроны, излучаемые остро отточенным заряженным кончиком металла, идут по прямой к экрану электронно-лучевой трубки, действующему как анод. Возможно разреше1П1е с точностью 30—50 А различных участков поверхности, например кристаллических граней, излучающих электроны с разной интенсивностью, в соответствии с их работой выхода. Этим методом можно измерять также работу выхода. [c.225]

Преобразования, возможные в адсорбированном газе при очень слабых полях, обнаружить труднее. Однако было найдено, что если перегруппировка и наблюдается (на плоскостях 111 ), то она происходит медленно по сравнению с временем, необ.ходимым для усиления поля до уровня, достаточного для наблюдения эмиссионной картины ( 1 сек). Кроме того, изменения работы выхода, определенные по высоковольтной эмиссии, находятся в качественном согласии с изменениями контактного потенциала, измерявшимися Миньоле в отсутствие сильного поля (табл. 3). При автоэлектронной эмиссии среднее значение работы выхода складывается преимущественно за счет областей с высоким уровнем эмиссии в соответствии с уравнением (35) следует ожидать более значительного снижения работы выхода, чем в случае измерений контактного потенциала. Это было подтверждено экспериментальными данными, относящимися к средней поверхности. Следовательно, можно не учитывать поле в качестве причины наблюдаемого при таких условиях распределения атомов ксенона. [c.196]

В опытах по адсорбции, когда система доходит до стационарного состояния при р=10 мм рт. ст., заполненной оказывается лишь небольшая доля поверхности. Если принять, что эта концен трация соответствует насыщению всей поверхности, то адсорбиро ванный атом ксенона должен будет иметь площадь поперечного сечения 50 А , что более чем в 3 раза превышает газовокинетическое значение. Разумнее считать, что заполнены только более шероховатые плоскости. Из рассчитанных отношений энергий связи, которые, по-видимому, находятся в хорошем согласии с экспериментальными результатами, полученными методом автоэлектронной эмиссии для плоскостей 111 и 130 , можно найти для теплоты адсорбции ксенона значения 5,4 и 4,5 ккал/моль на плоскостях 100 и 110 соответственно. В условиях кинетических опытов для ксенона, удерживаемого с энергией связи 6 ккал/моль, было обнаружено значительное испарение. Поэтому в ходе опыта р< <5-10 мм рт. ст.) заполнение для плоскостей 110 должно быть менее 10 атомов на 1 см , а для плоскостей 111 — менее 5 10 -. Это согласуется и с прямым наблюдением плоскостей 111 в электронном проекторе — при давлениях, сравнимых с поддерживаемыми в адсорбционных опытах, плоскости 111 заняты при 79° К, но свободны при 85° К. [c.199]

Даже из этого единственного частного примера ясно, что электронный проектор и флэш-десорбция существенным образом дополняют друг друга. Электронный проектор при соответствующем проведении опытов может дать подробные сведения о распределении адсорбированного вещества по поверхности и о скорости процессов на атомарном уровне, происходящих в самом адсорбированном слое. Необходимые для этих наблюдений поля таковы, что, по-видимому, не могут создать серьезных ирепятствий. С другой стороны, флэш-десорбция дает прямые сведения о кинетике молекулярного переноса между газовой фазой и поверхностью. Эти данные не только чрезвычайно важны для понимания кинетики гетерогенных реакций, но и позволяют легко сделать подробные выводы об энергетике связывания газа поверхностью. Без данных по автоэлектронной эмиссии трудно связать эту информацию со структурой и свойствами поверхностного слоя. И наоборот, без сведений, получаемых из макроскопических измерений, трудно однозначно установить природу кинетических процессов, ответственных за изменения, которые наблюдаются в эмиссионном микроскопе. [c.200]

Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры (1979) -- [ c.146 ]

Ионизованные газы (1959) -- [ c.108 ]

Электрические явления в газах и вакууме (1950) -- [ c.22 , c.93 , c.103 , c.105 , c.410 , c.453 ]

Аналитические возможности искровой масс-спектрометрии (1972) -- [ c.34 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология