Вторичная электронная эмиссия теории

Предполагалось, что большая вторичная эмиссия сложных кислородно-цезиевых катодов [491—493, 496, 527—532, 567 —570] так же, как и фотоэффект, обусловливается низким потенциалом ионизации адсорбированных в поверхностной плёнке атомов цезия. Однако параллельное исследование фотоэффекта и вторичной эмиссии кислородно-цезиевых катодов показывает, что это не так [503—505, 536, 537]. При утомлении кислородно-цезиевых катодов путём их интенсивного освещения, а также при изменении толщины поверхностей плёнки цезия путём дополнительного прогрева всего прибора ход изменения коэффициента вторичной эмиссии далеко не соответствует ходу изменения фототока. Максимумы обеих кривых не совпадают. Точно так же не совпадают изменения вторичной эмиссии и фототока и при изменении структуры промежуточного слоя сложного катода. Поэтому при построении теории вторичной электронной эмиссии из сложных катодов их надо рассматривать как примесные полупроводники ) (как и в случае других видов электронной эмиссии со сложных катодов). При этом надо учитывать, что вторичные электроны вылетают не с самой поверхности сложного катода, а с некоторой глубины и что основной причиной, тормозящей их движение, является взаимодействие их с электронами полосы проводимости. Таким образом, влияние факторов, приводящих к увеличению числа этих электронов, должно отзываться на вторичной эмиссии более сложным образом, чем при термоэлектронной эмиссии. Возрастание числа электронов проводимости сверх некоторого оптимального значения должно уменьшать вторичную эмиссию из примесных полупроводников. [c.185]

Первичный электрон, ударяясь о поверхность твердого тела, либо отражается обратно в газ (или вакуум), либо проникает внутрь тела и выбивает вторичные электроны. Этот процесс часто сопровождается испусканием рентгеновских лучей. Твердое тело, из которого выбиваются электроны, может быть металлом, изолятором или иметь какую-либо другую структуру. О взаимодействии между первичными электронами и электронами, принадлежащими твердому телу, известно мало, и все еще не существует удовлетворительной теории вторичной электронной эмиссии. [c.94]

ТЕОРИИ ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ эмиссии 183 [c.183]

В теории разряда Таунсенда из всех возможных элементарных процессов выделения электронов из катода только этот процесс и учитывался. Введённый Таунсендом коэффициент поверхностной ионизации у, равный числу электронов, эмиттируемых катодом, приходящихся на каждый ударяющийся о катод положительный ион, принимали за количественную меру вторичной эмиссии под действием положительных ионов. В действительности дело обстоит несколько сложнее. Чтобы получить значение-коэффициента вторичной эмиссии электронов при ударах о катод положительных ионов, нельзя просто приравнивать этот коэффициент коэффициенту у, а надо ещё учитывать фотоэффект с катода под действием коротковолновых излучений, возникающих в разряде, и в известной мере также действие метастабильных атомов и быстрых нейтральных частиц. Поэтому имеющиеся па отнощению к коэффициенту вторичной эмиссии экспериментальные количественные данные должны рассматриваться как верхний предел и нередко относятся к суммарному коэффициенту Т-Но и надёжных измерений суммарного у очень мало, особенна если принять во внимание, что как у, так и действительный коэффициент вторичной эмиссии — назовём его уо — должны зависеть как от природы газа, так и от природы катода. [c.188]

Рассмотрим кратко особенности пробоя газа между плазмой и электродом. Здесь главной отличительной чертой является то, что один из электродов — плазма — содержит в себе свободные электроны и ионы. Поэтому, когда плазма служит катодом, для развития электронной лавины не требуются "(-процессы (эмиссия вторичных электронов из катода), составляющие основу теории Таунсенда — Роговского. Если плазма служит анодом, то она содержит большое количество свободных ионов, необходимых для реализации -процессов на катоде, т. е. и в этом случае отпадает необходимость в размножении ионов с помощью развивающихся электронных лавин. Таким образом, применительно к пробою промежутка плазма — холодный электрод основные исходные положения теории Таунсенда — Роговского теряют смысл. В настоящее время теория этого явления еще отсутствует и для ее разработки необходимо накопление экспериментальных данных. [c.204]

Другим экспериментом, подтверждающим классическую теорию размножения электронов в газе при высоком давлении, является измерение коэффициента нарастания // ц в стационарном состоянии для низких значений Х р на пороге пробоя (рис. 90). Этот опыт показывает, что в случае плоских параллельных электродов при атмосферном давлении для описания предпробойного состояния не требуется никаких процессов, кроме электронных столкновений в электрическом поле (коэффициент а) и вторичной эмиссии с катода (коэффициент у) и что нет поэтому необходимости в рассмотрении искажения поля пространственными зарядами, объемной фотоионизации в газе и других процессов на электродах. Остается выяснить, верно ли это также и в случае неустановившегося состояния, когда к промежутку внезапно прикладывается большое избыточное напряжение или когда к промежутку приложено переменное поле. [c.221]

Вторичная электронная эмиссия, возникающая после облучения электронами, является обычным явлением для металлов, ионных кристаллов, диэлектриков и высокополимеров. Кроме электронов, могут использоваться и другие частицы. Крамар и Ласка [73], например, изучали электронную эмиссию графита, вызванную облучением его положительно заряженными ионами ртути. Престуик, Колвин и Хайн [П9] нашли, что величина средней энергии электронов, испускаемых кристаллами антрацена после облучения у-лучами (с энергиями 0,28—2,76 Мэе), находилась в хорошем согласии с теорией. [c.692]

Первая попытка построить теорию вторичной электронной эмиссии из чистых металлов на основе волновой механики рассматривает возмущение собственной функции электронов в металле проникающими в металл первичными электронами. Из этой теории следует, что вторичная электронная эмиссия воздюжна (т. е. что в пучке электронов, отлетающих от эмиттора, появляются, кроме отражённых первичных электронов, также и электроны, вышедшие из металла), только начиная с некоторой минимальной энергии первичных электронов Ш i мин> близкой к максимальной энер-Аии электронов металла при абсолютном нуле. [c.84]

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]

Теории вторичной электронной эмиссии. Эмиссия вторичных электронов, так же как и фотоэффект, невозможна для свободных электронов проводимости, так как в этом случае не jMor бы быть одновременно соблюдён закон сохранения энергии [c.181]

Я. И. Френкель, ЖЭТФ, 11, 706 (1941). (Механическая теория вторичной электронной эмиссии под действием ударов положительных ионов о катод.) [c.763]

Попытка построить теорию вторичной электронной эмиссии из чистых металлов на основе волновой механики принадлежит 4>рёлнху [518]. Так же, как и в современных теориях фотоэф-4 екта. он рассматривает возмущение электронных волн внутри [c.182]

Из теории Фрёлиха следует, что вторичная электронная эмиссия возможна (т. е. что в пучке электронов, отлетающих от эмиттора, появляются, кроме отражённых первичных электронов, также и электроны, вышедщие из металла), только начиная с некоторой минимальной энергии первичных электронов близкой к максимальной энергии электронов при абсолютном нуле. Фрёлих подчёркивает, что этот вывод вытекает из необходимости совместно удовлетворить закону сохранения энергии и закону сохранения импульса, который в данном случае выражен соотношением (161), и из принципа Паули, согласно которому в каждой ячейке пространства моментов может быть одновременно не более двух электронов. [c.183]

Другой вариант теории вторичной электронной эмиссии предложен Кадышевичем [519]. Исходные положеиия теории Кады-шевича 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 непосредственно или ступенчатым путём вторичные электроны тормозятся благодаря взаимодействию с электронами проводимости. Взаимодействие электронов с ионами решётки учитывается путём рассмотрения упругих соударений электрона с решёткой. Вводя полный пробег >) упругого рассея- [c.183]

Другие авторы справедливо полагают, что вторичная электронная эмиссия из сложных катодов должна строиться на основе электронной теории полупроводников. Одна из предложенных теорий объясняет большую вторичную эмиссию из кислородно-цезиевых катодов специфическим расположением заполненных и незаполненных полос энергетических уровней в полупроводнике, составляющем промежуточный слой этих катодов [579]. Другая теория [523] представляет собой дальнейшее развитие теории Кадышевича с применением положений этой теории к случаю полупроводников. [c.187]

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]

Математическое рассмотрение, из которого следует приведенное выше уравнение, дает слишком упрощенную картину условий работы умножителя. Хорошо известно, что чем выше энергия бомбардирующих электронов, тем больше эмиссия вторичных электронов. Можно представить себе, что энергия бомбардирующих электронов постоянна безотносительно к числу электронов, образующихся на предшествующих динодах на каждую первичную частицу. Если, например, одна частица дает количество электронов меньше среднего,то можно ожидать, что их средняя энергия будет выше обычного значения или что они не все образуются с одинаковой энергией. Полагают, что такие колебания энергии незначит ьны по сравнению с напряжением на каждой ступени умножителя, но для полноты теории следует принимать во внимание возрастание флуктуаций, ожидаемое по этой причине. Измерения, проведенные Коллатом 1151], показали, что для всех бомбардируемых поверхностей энергия большинства эмитируемых электронов лежит в диапазоне 2—6 эв и наблюдается максвелловское распределениеэнергии в этой области. На кривой распределения имеется длинный хвост , распространяющийся в область очень высоких энергий результаты также усложняются благодаря отражению первичных частиц. Некоторая часть электронов, особенно образующихся с высокой энергией, может даже не попасть в мишень и достигнуть последующих динодов с той энергией, которой они будут обладать после прохождения нескольких ступеней. Наблюдаемое уменьшение числа частиц в выходных импульсах позволяет объяснить высокий уровень флуктуаций интенсивности импульсов. Эффективность счета отдельных первичных частиц характеризует степень влияния дискриминаций на точность получаемых результатов. В работе [2161] сообщалась величина порядка 80%. Относительные колебания усиления на первой ступени умножителя будут увеличиваться при уменьшении числа вторичных электронов, образующихся на этой стадии. Таким образом флуктуации интенсивности выходного импульса будут возрастать, при уменьшении усиления на первой ступени на последующих стадиях они будут зависеть от усиления в гораздо меньшей степени. Использование умножителя для счета заряженных частиц связано с бомбардировкой катода этими частицами, и поэтому первый электрод умножителя может отравляться, и его усиление может ухудшаться быстрее, чем у остальных динодов. Этот эффект особенно заметен в случае инертных газов и других одноатомных молекул, которые могут проникать в исследуемую поверхность. [c.226]

Бохун [29], автор наиболее общепринятой теории зкзоэмиссии, основанной на зонной модели, отмечает, что некоторые результаты не укладываются в рамни этой концепции. Для исходных щелочных галогенидов, не содержащих центров окраски, наблюдали четко выраженные пики ТСЭ в области 230—430° С, особенно в том случае, если образцы были смочены водой, спиртом и др. [4]. Сделано предположение, что на поверхности кристалла, покрытого адсорбционной пленкой, протекают химические реакции, результатом которых является эмиссия и десорбция как нейтральных, так и заряженных частиц. Исследованиями в вакууме при регистрации вторично-электронным умножителем с одновременным масс-спектрометрическим анализом показано, что самовозбуждающаяся змисоия с хлорида натрия обусловлена десорбцией воды в виде отрицательных ионов [27]. [c.260]

Наибольшее распространение получили вторично-ионная масс-спектрометрия (поток ионов вызывает эмиссию иоиов), электронная оже-спектроскопия (поток электронов вызывает эмиссию электронов), полевая ионная микроскопия (ионизадняи испарение атомов поверхности под действием электрического поля) и др. Теория и пркмененяе этих методов, интерпретация получаемвй [c.246]

Частицы считались электропроводящими как известно, при достаточно высоких температурах даже оксиды обладают довольно большой проводимостью. Вторичная эмиссия электронов от ударов ионов пренебрежимо мала, когда падающие ионы имеют энергии, меньшие 5 эВ. В теории oy, Ву и Димика [16] рассматривалась как объемная, так и поверхностная рекомбинация ионов. Отражения ионов и электронов от поверхности частиц практически не происходит из-за наличия больших сил изображения. Диффузионные уравнения для электронов и ионов можно записать [32] в виде [c.161]

Успехи методики измерения пробоев при очень малых избыточных напряжениях позволили еще раз произвести проверку применимости теории Таунсенда. Когда AVjVg очень мало (рис. 111), настолько велико, что даже ионы имеют определенную вероятность пройти через короткие разрядные промежутки, но все же фотоэмиссия электронов с катода остается и в этом случае, по-видимому, основным вторичным эффектом. Кроме того, при наличии некоторых поверхностных слоев на катоде возможен особый вид низковольтной автоэлектронной эмиссии [5]. При больших избыточных напряжениях время [c.220]

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]