Пространственного заряда эффект

Частицы несут заряд одного и того же знака и отталкиваются друг от друга с силой Fes- Это явление называется эффектом пространственного заряда. [c.323]

Заряженная аэрозоль, отделившись от струи, интенсивно распадается вследствие взаимного отталкивания частиц [27]. oy [2] также провел анализ снарядного режима течения взвесей по существу для тех же условий, что и в рассмотренной выше задаче. В данном случае мы имеем дело также и с магнитным полем, так как направленный перенос твердых частиц приводит к появлению тока . В итоге возникает так называемый пинч-эффект , обычно наблюдаемый в потоке плазмы. Поскольку скорость характерных взвесей существенно меньше скорости света, легко показать [2], что указанный пинч-эффект пренебрежимо мал по сравнению с силой взаимного отталкивания частиц, обусловленной наличием пространственного заряда. При снарядном течении вектор электромагнитного потока Пойнтинга (Е X Н) не равен нулю фактически вектор Пойнтинга обращается в нуль только в случае расширения сферического облака заряженных частиц [2]. Однако это обстоятельство также мало сказывается на течении взвесей. [c.297]

В диодном методе поверхность образцов служит коллектором, а поверхность сравнения — эмиттером насыщенного диода. Для устранения эффектов пространственного заряда анодный ток поддерживают предельно малым, поэтому в области задерживающих потенциалов анода (нри отрицательных значениях суммы 1 + крп) ток / определяется выражением [c.438]

Изменение о полупроводниковых высокодисперсных адсорбентов при адсорбции может происходить как за счет заряжения поверхности и изменения концентрации носителей в области пространственного заряда, так и за счет возникновения барьеров между частицами. Сопоставление полученных данных с измерениями о при адсорбции кислорода (нейтральная форма хемосорбции) [5], а также с измерениями а в схеме переменного тока (1 кгц) дают основание утверждать, что в нашем случае имеют место оба фактора. Поскольку влияние адсорбции инертных газов на электропроводность полупроводника обнаружено впервые, были поставлены дополнительные опыты для проверки корректности эксперимента. Для этого изучалось влияние вводимых, точно измеряемых примесе кислорода до 10 мм рт. ст. парциального давления. Выяснилось, что адсорбция кислорода в данном случае приводила только к необратимым изменениям о. Тепловые эффекты, вызванные изменениями теплопроводности газа, не дали заметного вклада в величину сг. Наши результаты приводят к выводу, что физическая неспецифическая адсорбция инертного газа при комнатной температуре приводит к изменению электронного спектра поверхности двуокиси титана. [c.108]

Повышение температуры катода, эмиттирующего электроны, приводит к увеличению разброса электронов по энергиям. Это значит, что большее число электронов будет обладать повышенной энергией, и ионизационная кривая сместится к меньшим потенциалам появления. Поэтому желательно поддерживать постоянной температуру катода при измерении двух ионизационных кривых, а не регулировать ток эмиссии. Эффект будет значительным особенно при низких энергиях электронов, когда эмиссия катода ограничивается пространственным зарядом. Контактная разность потенциалов в ионизационной камере может изменяться при введении образца, поэтому при измерении ионизационных потенциалов обычно используют внутренний стандарт, т. е. вводят второе вещество с известным потенциалом ионизации и сравнивают ионизационные кривые эталонного и исследуемого вещества при их одновременном нахождении в системе и одинаковом контактном потенциале. Эффективный контактный потенциал поверхности вольфрамового катода может изменяться в зависимости от условий поверхности, поэтому, как указывалось ранее, до начала измерений должна быть проведена соответствующая обработка катода. [c.478]

В предыдущем разделе мы видели, что когда скорость окисления определяется переносом вещества через окисел, то после достижения слоем окисла определенной толщины X, значительно превышающей толщины Хр иЯ,х областей пространственного заряда на двух поверхностях раздела, дальнейший рост будет происходить по параболическому закону. На более ранних стадиях образования этого слоя, когда толщина X сравнима с А,(, или Ах, С < > в уравнении (32) зависит от X и следует ожидать отклонений от параболического закона. Мотт [29—31 ] первый указал, что электроны металла легко проникают через тонкий окисный слой (либо благодаря квантово-механическому туннельному эффекту, либо путем термоионной эмиссии) и реагируют с кислородом, образуя адсорбированные ионы кислорода. При толщине слоя окисла, малой по сравнению с и А.Х, в нем не могут установиться пространственные заряды, достаточные для компенсации заряда, связанного с адсорбированными ионами кислорода. Поэтому в тонком слое окисла устанавливается сильное электрическое поле, которое будет увеличивать миграцию положительных ионов через окисел. Очевидно, что из-за этого механизм роста тонких слоев окисла может существенно отличаться от рассматриваемого в теории Вагнера. [c.468]

Выяснение роли квантовых эффектов в области пространственного заряда, которые, видимо, очень существенны в электрооптических явлениях. [c.21]

Нужно отметить, что всплеск тока при пластической деформации не превосходит начального значения тока. При телшературе порядка 200° С, когда пространственный заряд исчезает (температура на рис. 4), полностью исчезает также и этот эффект деформации. [c.276]

Б,2. Эффекты, связанные с наличием сильных полей. В отличие от пространственного заряда, образующегося вследствие большой тепловой скорости электронов, другое ограничение в применении магнитогидродинамики континуума к ионизированному газу связано с направленным движением заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Первое явление имеет место в любой ограниченной системе плазмы низкого давления второе явление проявляется при таких давлениях, при которых (в случае нулевого поля) плазму можно считать континуумом. Эти эффекты, которые не совсем точно можно назвать эффектами сильных полей , в настоящей работе подробно не рассматриваются, так как они выходят за пределы магнитогидродинамики континуума в строгом смысле этого слова. Однако они имеют достаточно важное практическое значение в проблемах современных МГД генераторов, что оправдывает их краткое рассмотрение. [c.8]

Притчард и Томпкинс [86] использовали похожую ячейку, представленную на рис. 21, в. Сеточный эффект испарителя в ней уменьшен, так как испаритель помещен значительно ниже катода, где он может оказывать лишь небольшое влияние на барьер, образуемый между катодом и анодом пространственным зарядом. Сам испаритель представляет собой либо петлю, либо конический алундовый тигелек, образованный спиралью из молибденовой проволоки диаметром 0,5 мм, укрепленной на вольфрамовом стержне диаметром 1,55 мм. Как и для предыдущей ячейки, характеристики зависели от температуры бани, в которой находилась ячейка. Позднее Притчард 85] разработал ячейку другой системы (рис. 21, г) в ней устранен сеточный эффект и уменьшена влияние на распределение температуры катода температуры бани, в которой она находится. Катодом служит петля из вольфрамовой проволоки диаметром 0,1 мм, укрепленная в центре колбочки на вольфрамовом стержне диаметром 1,5 мм, впаянном в дно рубашки водяного охлаждения. Испаряемый металл помещают на острие катода в виде маленькой петли из чистой проволоки диаметром [c.146]

Теория, о которой только что шла речь, основана на предположении, что выход каждого электрона из катода и его передвижение к аноду под действием электрического поля совершенно не зависят от одновременного выхода из катода других электронов. Но между электронами действуют кулоновские силы отталкивания. Поэтому выход каждого электрона мешает выходу и передвижению к аноду следующих за ним электронов. Только при малых плотностях эмиссионного тока допустимо предположение о полной случайности распределения эмиссии отдельных электронов ка по новерхности катода, так и во времени, и имеет место точное воспроизведение в анодном токе флюктуаций эмиссии на катоде. Наличие пространственного заряда уменьшает дробовой эффект. Теория подавления или депрессии дробового эффекта учитывает также то обстоятельство, что в режиме, соответствующем наклонной части вольтамперной характеристики анодного тока при наличии пространственного заряда, вызываемые дробовым эффектов флюктуации анодного напряжения долн иы оказывать на электронный ток уменьшающее дробовой эффект влияние. [c.52]

В случае фотоэффекта можно пренебречь пространственным зарядом вследствие его малости. Поэтому при фотоэффекте дробовой эффект наблюдается в чистом виде и оправдывается требуемая формулой (13,2) прямая пропорциональность среднего квадрата /I и силы эмиссионного тока. [c.52]

Распределение пространственного заряда в полупроводнике можно изменять путем наложения электрического поля, направленного перпендикулярно к поверхности полупроводника. Это явление легко обнаруживается (опытным путем при работе с газовой фазой) по наблюдению модуляции проводимости тонкой пластинки полупроводника, которая используется в качестве одной из пластин конденсатора. Опыты такого типа проводятся с целью изучения влияния эффекта поля [36]. Подобные опыты были поставлены для определения энергии, плотности и временных постоянных поверхностных состояний у Ge [37], Si [38], PbS [39] иТе [40]. Временные постоянные различных поверхностных состояний могут быть измерены, если в опытах по влиянию эффекта поля наложить переменный потенциал. При высоких частотах иногда можно оценить величину (ср — ср ) благодаря тому, что поверхностные состояния могут не реагировать на частоту изменения потенциала. [c.409]

Высокочастотный искровой источник, непрерывно образующий ионы, особенно уязвим в этом отношении из-за сил пространственного заряда. Во избежание эффекта пространственного заряда значение ионного тока высокочастотной искры должно быть по крайней мере в 100 раз меньше, чем для дуги постоянного тока при той же продолжительности импульсов и частоте их следования. [c.54]

Ещё один побочный эффект, приводящий к аномально большим колебаниям анодного тока и накладывающийся на дробовой эффект и на эффект мерцания, представляет собой действие случайно появляющихся около катода положительных ионов, обязанных своим происхождением ионизации остаточного газа, выделяющегося при работе лампы из стенок и электродов или из раскалённого катода. Положительные ионы передвигаются в электрическом поле много медленнее электронов вследствие своей большой массы. При этом каждый положительный ион, действуя своим полем на электроны, успевает извлечь большое их число (несколько сот) из области плотного пространственного заряда. Таким образом, каждое появление положительного иона приводит к кратковременному увеличению силы анодного тока [246—248]. При исследовании дробового эффекта такое появление положительных ионов должно быть устранено. [c.126]

Распределение поля у катода. Излучение катодных частей тлеющего разряда. Механические силы на катоде. Из ряда работ по изучению распределения поля в области катодного падения следует, что напряжённость поля имеет наибольшее значение вблизи катода и уменьшается в сторону тлеющего свечения в области последнего напряжённость поля имеет минимум. При этих исследованиях используются простые зонды, наблюдения отклонения пучков катодных лучей в поле разряда, а также измерения эффекта Штарка (расщепление спектральных линий в электрическом поле). К сожалению, последний метод, не искажающий разряда введением посторонних тел или пучка электронов, применим лишь при сильных полях и, следовательно, лишь в случае аномального катодного падения. Приводим на рисунке 202 кривую распределения напряжённости поля, снятую этим последним способом, и вытекающую отсюда кривую распределения пространственных зарядов [1423, 1512]. [c.463]

Образовавшиеся ионы стягиваются к центру пучка, а их элсктри-ское поле в значительной мере нейтрализует силы взаимного отталкивания пространственного заряда электронов. Этот эффект воздействия ионов остаточных газов на пучок получил название ионной фокусировки. [c.239]

Из рис. 46 видно, что с ростом катодной поляризации абсолютная величина фототока увеличивается. О природе этого эффекта можно догадаться, обратившись к рис. 47, на котором отложен квадрат фототока, как функция потенциала [11]. Этот график по существу эквивалентен графику ]УГотта—Шотгки (ср. рис. 13). Оба они отражают изменение с потенциалом толщины области пространственного заряда в полупроводниковом алмазе. При освещении полупроводника генерированные светом носители тока противоположного знака разделяются в электрическом поле в области пространственного заряда. Неосновные носители (в легированном бором алмазе — электроны) дрейфуют в электрическом поле к границе раздела фаз, где они захватываются электрохимической реакцией или (в кулоностатическом режиме) заряжают электрод основные же (дырки) направляются в объем алмаза и далее через омический контакт во внешнюю цепь электрохимической ячейки. Поэтому чем шире область пространственного заряда, в которой собираются неосновные [c.80]

Кроме различных химических стадий в кинетических исследова ниях электродных процессов, следует учитывать транспорт на поверх ность электрода (и от нее) реагентов, продуктов и промежуточных соединений, а также их адсорбцию и десорбцию на поверхности элект рода. Далее, концентрации ионных частиц вблизи межфазной грани цы отличаются от их объемных концентраций из за заряженности границы, проявляющейся в наличии двойного слоя или слоя пространственного заряда. Поскольку концентрации на границе раздела фаз могут отличаться от объемных на несколько порядков, а также зависят от природы раствора и величины электродного потенциала, при изучении электродной кинетики весьма важно учитывать эффекты двойного слоя. При этом надо отметить, что данные для достаточно точного вычисления ионных концентраций в двойном слое имеются лишь для ртути и немногих электролитов. По этой причине часто приходится делать малообоснованные оценки эффектов двойного слоя, в которых используются данные, фактически неприменимые к рассматриваемым системам. Определение параметров двойного слоя на твердом электроде - не простая задача, и, возможно, пройдет много лет, прежде чем появятся достаточно надежные данные для вычисления ионных концентраций на границе твердого электрода с раствором. [c.152]

Исследование распределения потенциалов" в ионизационной камере было проведено Брубэкером [283, 284], который рассмотрел влияние пространственного заряда на это распределение. Был исследован эффект пространственного заряда ионизирующих электронов, а также заряда положительных ионов и показано, что для заданной геометрии ионного источника и энергии ионизирующих электронов возможно построить универсальные кривые, которые выразят потенциалы и потенциальные градиенты как функцию давления образца и отношения электронного тока к выталкивающему напряжению. Знание такой зависимости необходимо также для понимания оптических свойств данного ионного источника. [c.117]

Так как потоки в масс-спектрометре четко очерчены, из всех известных методов разделения изотопов только этот метод может обеспечить полное разделение за одну ступень. Но при разделении больщого количества материала возникают большие потоки газообразных ионов, при этом эффект их взаимного электростатического отталкивания (эффект пространственного заряда) создает значительные трудности для полного разделения, по сравнению с разделением микроколичеств. Тем не менее, когда возникла необходимость в получении больщих количеств разделенных изотопов урана, этот метод стал успешно развиваться. Электромагнитный сепаратор изотопов получил название калутрон. Происхождение этого названия объясняется тем, что для него был использован магнит калифорнийского ( университетского) циклотрона. Схема калутрона приведена на рис. 13.2. На заводе У-12 по разделению изотопов в Ок-Ридже для крупномасштабного получения изотопа №35 использовалось [c.343]

Высокая чувствительность метода электромодулирован--ного МНПВО, продемонстрированная в [31], привлекла внимание исследователей, и в последующие годы появилось несколько работ, в которых ставилась та же цель, что и в [31] — изучение этим методом поверхностных состояний и свободных носителей в поверхностном слое пространственного заряда. В большинстве этих работ исследовалась граница полупроводник — газ, и мы не будем их здесь рассматривать. Граница германий — раствор КС1 была исследована в [123—125]. Основное внимание в этих работах было уделено плазменному ЭП в германии. Теоретическое рассмотрение этого эффекта в [125] проведено на основе не пленочной модели, как в [74, 75], а модели, в которой все поглощение в германии, включая и слой пространственного заряда, описы--вается законом Ламберта [c.151]

Прежде чем были опубликованы опыты при более низких температурах, появилась работа Джулаи, в которой он сообщал о существенно ином поведении проводимости при температуре около 100° С. Им было найдено, что при пластической деформации сила тока возрастает во много раз, откуда он сделал вывод, что возникшие области дефектов увеличили проводимость. Однако следует обратить внимание на то обстоятельство, что в опытах Джулаи пластическая деформация производилась лишь после образования пространственного заряда. Поэтому увеличение тока могло быть обусловлено как освобождением новых ионов в процессе сдвига, так и перемещением скопившихся пространственных зарядов. Во всяком случае эти опыты не показывают изменения проводимости после окончания пластической деформации, что должно было бы иметь место по теории дефектов. Чтобы проверить, какой из двух указаннных механизмов осуществляется в действительности, мы провели также измерения эффекта пластической дефор- [c.275]

Из сказанного следует, что не только наличие определенной законченной пластической деформации не влияет на величину проводимости (в этом отношении результаты опытов Цехновицера и Джулаи совпадают), но и те эффекты, которые наблюдаются в процессе деформирования кристалла, должны объясняться не увеличением числа ионов, а относительным сдвигом пространственных зарядов. Цехновицер проделал опыты с целью определения проводимости свежеобразованных плоскостей раскола, которые представляют собой крайний случай дефектной области. Однако проводимость большого числа плоскостей раскола, образующихся при раздавливании кристалла в вакууме, оказалась слишком малой, чтобы ее можно было измерить. Лишь нри адсорбции некоторых газов она повышалась до заметной величины. Эти опыты позволяют предположить, что влияние повышенной проводимости областей дефектов начинает сказываться лишь тогда, когда число дефектных ионов по порядку величины приближается к числу ионов решетки, что противоречит духу гипотезы дефектов. [c.276]

К сожалению, диэлектрическое поведение воды, сорбированной полимером, осложняется в результате другого эффекта. Кроме биполярной переориентации, которая только что обсуждалась, часто имеют место эффекты ионной природы. Под влиянием электрического поля положительные и отрицательные заряды диффундируют к противоположно заряженным пластинам конденсатора, что приводит к возникновению пространственных зарядов, которые также дают вклад в измеряемые значения е и е". Эти вклады известны как эффекты Максвелла — Вагнера [25]. В принципе подобные эффекты можно подавить, проводя измерения при высокой частоте, низкой температуре или используя деионизованные образцы. Вследствие указанных осложнений интерпретация полученных результатов до сих пор не осуществлена. Однако, как ни точна молекулярная интерпретация, и биполярная ориентация, и эффекты Максвелла — Вагнера зависят от подвижности молекул воды. Интересно исследовать эту подвижность при более низких температурах, когда молекулы воды становятся более инертными и существует возможность застекловывания. [c.142]

Теория Таунсенда была существенно дополнена в 1931— 1932 годах Роговским путём учёта искажения электрическою поля в разряде пространственными зарядами. Это дало возмоя -ность распространить теорию также и на самостоятельный тлеющий разряд. Что касается элементарных электронных и ионных процессов, играющих большую роль в современной электронике, то успешное их исследование и объяснение стало возможным только после открытия электрона в 1897 году и создания теории атома Бора в 1913 году. Из явлений на поверхности катода термоэлектронная эмиссия была обнарулгена в начало 80-х годов прошлого столетия Эдисоном, но не была им пи истолкована, ни применена. Только спустя полтора десятка лет эффект Эдисона был применён для создания первого электровакуумного прибора двухэлектродной катодной лампы , выпрямляющей переменный [c.16]

Ещё один побочный эффект, приводящий к аномально большим колебаниям анодного тока и накладывающийся на дробово эффект и на эффект мерцания, представляет собой действие случайно появ.т1яющихся около катода полон ительных нонов, обязанных своим происхождением ионизации остаточного газа, выделяющегося при работе лампы из стенок и электродов или из раскалённого катода. Каждый положительный ион, действуя своим полем на электроны, успевает извлечь большое их число из области пространственного заряда. Таким образом, каждое появление положительного иона приводит к кратковременному увеличению силы анодного тока. [c.53]

Существующие конструкции фарвитрона имеют разрешающую способность около 20. Фарвитрон может работать в диапазоне давлений 10" -н10 мм рт. ст. В этом случае им могут быть зарегистрированы все компоненты остаточных газов, имеющие величину не менее 3% от общего давления при абсолютном давлении не ниже 1 10 мм рт. ст. В области высоких давлений работоспособность фарвитрона ограничена возникновением пространственного заряда ионов и уменьшением их длины свободного пробега, а при низких давлениях — фоном других ионов и чувствительностью измерительной аппаратуры. Фарвитрон не пригоден для количественного измерения давления, так как величина наведенного сигнального напряжения определяется эффектом объемного заряда ионов и не имеет линейной зависимости от давления. Кроме того, в процессе работы прибора в его спектре возникают фиктивные линии, соответствующие массовым числам, которые в 4 раза больше или меньше измеряемой массы. [c.219]

Во всех расчетах, которые упоминались до сих пор, не учитывались силы, обусловленные самим пучком заряженных частиц. В большинстве случаев это упрощение оправданно. Однако в приборах специального назначения, использующих пучки ионов высокой интенсивности (например в масс-сепараторах), действие пространственного заряда оказывается значительным. Этот эффект наиболее велик на тех участках траектории, где энергия ионов невелика, особенно в начальной области ускоряющего поля в источнике ионов. Здесь объемный заряд ограничивает максимальную плотность пучка, которая может быть получена с данным источником ионов. В обычных масс-спектрографах эти эффекты достаточно малы, тем не менее они могут иметь значение в приборах очень высокого разрешения. Обзор эффектов, вызываемых объемным зарядом, можно найти в работе Арденне [c.90]

Если же рри некоторых других уачовиях, несмотря на очень тщательную постановку эксперимента, измерения приводят к другим, менее точным, а иногда и просто ошибочным значениям е, то это значит, что в этих новых условиях имеют место явления, не учтённые теорией. Одно из этих явлений — депрессия дробового эффекта. Теория, о которой только что шла речь, основана на предположении, что выход каждого электрона из катода и его передвижение к аноду под действием электрического поля представляет собой в полной мере случайное явление и совершенно не зависит от одновременного выхода из катода других электронов. Но между электронами действуют кулоновские силы отталкивания. Поэтому выход каждого электрона мешает выходу и передвижению к аноду следующих за ним электронов. Только при малых плотностях эмиссионного тока приложимо предположение о полной случайности распределения эмиссии отдельных электронов как по поверхности катода, так и во времени, и имеет место точное воспроизведение в анодном токе флюктуаций эмиссии на катоде. Наличие пространственного заряда заметной величины уменьшает дробовой эффект. Теория депрессии дробового эффекта учитывает также то обстоятельство, что в режиме, соответствующем наклонной части вольтамперной характеристики при наличии пространственного заряда, вызываемые дробо- [c.124]

Омегатрон был разработан Соммером, Томасом и Хипплом [372]. Это — недорогой компактный прибор сравнительно простой конструкции. Как показано на рис. 110, г, ионы возбуждаются вдоль линии, параллельной направлению магнитного поля. Поскольку ионы обладают только своими тепловыми энергиями, то они двигаются по спирали с очень малым радиусом. При наложении небольшого высокочастотного напряжения между верхней и нижней платами большая часть ионов будет попеременно то получать, то терять некоторую порцию энергии. Однако если частота переменного электрического поля совпадает с циклотронной частотой некоторой данной массы, то ионы с этой массой будут получать энергию непрерывно и двигаться по раскручивающейся спирали до тех пор, пока не попадут на плату коллектора. Таким образом, разделение ионов достигается варьированием частоты переменного электрического напряжения. Несколькими авторами был описан специфический вариант прибора [373, 374]. Разрешающая способность омегатрона тем выше, чем больше оборотов может сделать ион с данной массой. Однако при слишком длинных траекториях из за высокой плотности возбуждаемых вторичных ионов проявляются эффекты пространственного заряда и работа прибора становится нестабильной. Поэтому этот АОГ лучше работает с ионами с малой массой, обладающими большими угловыми скоростями. Обычно очегатрон полностью разрешает массы вплоть до 30—50 ед. Пути расширения диапазона разрешаемых масс обсуждались Барцем [375]. Чув- [c.335]

При ионно-плазменном распылении мишень всегда находится под отрицательным потенциалом относительно плазмы. Вследствие этого на положительные ионы, испускаемые мишенью, действует сила, возвращающая их на мишень, тогда как отрицательные ионы ускоряются в направлении от мишени. От этих эффектов разделения ионов, конечно, можно изба-В15ться, если из рабочего объема полностью исключить электрические поля, что можно сделать, используя распыление ионным пучком. Другое преимущество отсутствия электрического поля в области поверхности мишени заключается в том, что ионным пучком можно распылять порошковые материалы без возмущающих сил, действующих на частицы порошка. Кроме того, можно избежать трудностей, связанных с искреннем и возникновением дугового разряда на поверхности мишени при ионно-плазменном распылении некоторых материалов, таких, например, как РЬ, 2п и Са. При сравнительно низких энергиях пучка используют вспомогательный термоэлектронный катод в качестве источника электронов для полной нейтрализации заряда на поверхности мишени и для уменьшения эффектов пространственного заряда (ограничивающих плотность тока) в пучке. [c.371]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология