- •1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
- •2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
- •3.Термоэлектронная эмиссия при наличии ускоряющего поля.
- •4.Электростатическая эмиссия.
- •5.Фотоэлектронная эмиссия и её законы.
- •6.Характеристики и параметры фотоэлектронной эмиссии.
- •7.Вторичная электронная эмиссия.
- •15. Статические параметры диодов.
- •19. Физические процессы в триоде.
- •14. Реальна вах двохэлектродных вакуумных систем и ее отличие от теоретической.
- •8.Характеристики катода.
- •Параметры катодов
- •Катоды из чистых металлов
- •Плёночные катоды
- •Полупроводниковые катоды.
- •9.Движение ел. В однородном эл. Поле
- •10. Движ. Эл. В неоднородном эл. Поле.
- •11. Движение электронов в магнитном поле
- •12.Влияние обемного заряда напрохождение тока в двух зл. Лампе.
- •23.Рабочие параметры триода.
- •24.Выбор рабочего режима триода.
- •20.Статические характеристики и параметры триода.
- •21.Токораспределение и закон 3/2 для трех электродных ламп.
- •22. Характеристики триода в рабочем режиме.
- •25 Экранирующая сетка в эл. Лампе.
- •26. Динатронный эффект в тетродах.
- •27.Лучевой тетрод
- •28.Пентод и его характеристики.
- •29. Устройство электронно--лучевой трубки.
- •30.Системы что фокусируют, и системы что отклоняют, элт.
- •31. Экраны элт
- •32. Кинескопы
- •33.Электронновакуумные и газонаполненные фотоэлементы.
- •34. Фотоэлектронный умножитель
- •35. Види електричного розряду в газі. Збудження і іонізація атомів газу.
- •36. Самостоятельный разряд в газе
- •38. Пролетный клистрон
- •39. Отражательный клистрон
- •40. Магнетрон
- •1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
- •2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
- •1.Потенц барьер на пов-ти. Работа выхода.
- •2.Термоэлектронная эмиссия и её законы.
3.Термоэлектронная эмиссия при наличии ускоряющего поля.
В электронных лампах кроме нагретого катода, между катодом и анодом есть ускоряющее поле, способствующее выходу электронов из катода, тем самым увеличивая термоэлектронную эмиссию – эффект Шоттки.
Электрон, выходя из пов-ти катода, испытывает силу изображения, которая его тормозит
-кривая 1 – распределение потенциала электрического поля изображения (потенциальный барьер в пространстве у поверхности катода в отсутствие внешнего электрического поля);
-кривая 2 – изменение силы электрического изображения, действующей на эл-н до расстояния (константа, толщина двойного заряженного слоя).
Если приложить внешнее электрическое поле, то распределение потенциала вблизи пов-ти катода изменится. Изменится форма и величина потенциального барьера вблизи катода. Пусть катод и анод 2 гладкие параллельные пластины, тогда распределение потенциала между ними – 3.
В результате действия внешнего электрического поля и силы электрического изображения, возникает результирующее поле – кривая 4. Сила, с которой действует результирующее поле – кривая 5.
Вблизи пов-ти анода на эл-н действует тормозящая сила, т. к. в этом месте сила электронного изображения уравновешивается силой внешнего поля. При на эл-н действует ускоряющая сила результирующего электрического поля, т. к. в этой области пространства сила внешнего электрического поля превышает силу поля электронного изображения. Такм образом в случае внешнего электрического поля электронам приходится совершать работу по преодолению тормозящей силы только на участке пути , т е значение работы выхода
Учёт влияния электрического поля на термоэлектронную эмиссию возможен в случае, если катод идеально гладкий. В тех случаях, когда катод имеет шероховатость, то возле неровностей катода величина напряжённости электрического поля будет больше, чем на гладких участках. Наличие таких неровностей приводит к значительному увеличению тока эмиссии. В силу этого, как правило, у всех катодов с активированной пов-ти эффект Шоттки проявляется сильнее, чем у однородного металлического катода. При введении в металлический катод примесей другого металла снижается . Если на поверхность катода осадить металл с меньшей , то это тоже снизит общую .
4.Электростатическая эмиссия.
При увеличении Е, ток эмиссии будет увеличиваться и когда за счёт внешнего поля будет полностью компенсирована работа выхода, ток эмиссии должен достигнуть наибольшего возможного значения при данном значении тем-ры.
. В этом случае наблюдается электростатическая эмиссия . Е меньше в случае активированного катода. При расчёте электрических полей по формуле напряжённость эл поля при электростатич эмиссии . На опыте ниже.
Электростатич эмиссия связана с формой потенциального барьера, преодолеваемого эл-нами при выходе с поверхности катода.
При введении внешнего поля потенциальный барьер становится ниже и уже. В то же время вершина барьера даже при очень сильных полях намного больше уровня Ферми. Даже при очень низкой тем-ре нет эл-нов, способных преодолеть барьер. На практике наблюдается эмиссия. Предполагают, что есть эл-ны. Которые преодолевают барьер, не затрачивая на это работу , а как бы проходят сквозь него. Такие переходы наз туннельными
Вероятность такого прохождения (прозрачность0 будет тем больше, чем уже барьер и чем быстрее спадает потенциал вне металла.
Плотность тока электростатич эмиссии
, , .
Несоответствие между теорией и практикой связано с тем, что электрическое поле, однородное в пространстве между катодом и анодом, вблизи катода становится неоднородным и в районе даже микроскопических выступов катода значительно больше,чем на гладкой пов-ти. В общем случае при Т=0к эл ток с пов-ти металла будет состоять из:
1)термоэлектронов ; 2) электронов тока Шоттки ; 3) туннельных электронов
При большой Е на пов-ти металла и низкой Т преобладают туннельные, при малой Е и высокой Т – предельных пости нет, только термоэлектронный ток, который изменяется за счёт эффекта шоттки.
Преимущества и недостатки. 1)Такой катод позволяет получать эмиссионный ток большой плотности ~108 А/см2.2)автоэлектронный катод не требует расхода электронов на канал, практически безинерционен. 3)Сильная зависимость тока автоэлектронной эмиссии от Е позволяет получить ВАХ с большой крутизной.
Недстатком является небольшой срок службы, т. к. в больших эл полях ионы остаточной среды бомбардируют катод и тем самым разрушают его. Для увеличения срока службы и улучшения стабильности работы необходм сверхвысокий вакуум 10-9-10-12 мм рт. ст. На стабльность эмиссии большое влияние оказывает адсорбция катодом остаточного газа.