Elektron emissiya

Elektron emissiya

Elektronlar emissiyasini oshirish usullari va usullari. Elektron emissiya va uning turlari. "Elektron emissiya" nimani anglatadi?

Elektron qurilmalarda erkin elektronlar oqimini olish uchun maxsus metall yoki yarim o'tkazgich elektrod mavjud - katod.
Elektronlarning katoddan tashqariga chiqishi uchun nm ga tashqi tomondan qarama-qarshi kuchlarni yengish uchun etarli bo'lgan energiya haqida ma'lumot berish kerak. Elektronlarga qo'shimcha energiya berish usuliga qarab, elektron emissiyasining quyidagi turlari ajratiladi:

• 
  
  termion, bunda katodni isitish natijasida elektronlarga qo'shimcha energiya beriladi;
  
• 
  
  fotoelektronik, bunda elektromagnit nurlanish katod yuzasiga ta'sir qiladi;
  
• 
  
  ikkilamchi elektron, bu katodni yuqori tezlikda harakatlanadigan elektronlar yoki ionlar oqimi bilan bombardimon qilish natijasidir;
  
• 
  
  elektrostatik, bunda katod yuzasi yaqinidagi kuchli elektr maydoni uning chegaralaridan tashqarida elektronlarning qochishiga hissa qo'shadigan kuchlarni yaratadi.
  

Keling, sanab o'tilgan elektron emissiya turlarining har birini batafsil ko'rib chiqaylik.

Termo elektron emissiya. Termionik emissiya hodisasi 18-asrning oxirida ma'lum bo'lgan. Bu hodisaning bir qator sifat qonuniyatlari V. V. Petrov (1812), T. L. Edison (1889) va boshqalar tomonidan o'rnatildi.1930-yillarga kelib termion emissiyaning asosiy analitik bog'liqliklari aniqlandi.
Metall qizdirilganda o'tkazuvchanlik zonasida elektronlarning energiya taqsimoti o'zgaradi (1-rasm, egri 2). Elektronlar Fermi darajasidan yuqori energiya bilan paydo bo'ladi. Bunday elektronlar metalldan qochishi mumkin, natijada elektronlar chiqariladi. Termion emissiya oqimining kattaligi katod haroratiga, ish funktsiyasiga va sirt xususiyatlariga bog'liq (Richardson-Dashman tenglamasi):

qayerda Je- emissiya oqimining zichligi, A/sm²; VA- nurlanish yuzasining xususiyatlariga qarab va ko'pgina sof metallarga teng emissiya konstantasi - 40 ... 70 A / (sm² K² '); T- katodning mutlaq harorati; e- natural logarifmlar asosi (e = 2,718); epho metalldan elektronning ish funksiyasi, J; κ \u003d 1,38 10‾²³ J / K - Boltsman doimiysi.

Yuqoridagi termion emissiya tenglamasi metallar uchun amal qiladi. Nopok yarim o'tkazgichlar uchun biroz boshqacha bog'liqlik mavjud, ammo emissiya oqimi va harorat va ish funktsiyasi o'rtasidagi munosabatlar sifat jihatidan bir xil bo'lib qoladi. Tenglama shuni ko'rsatadiki, emissiya oqimining kattaligi eng katta darajada katodning haroratiga bog'liq. Biroq, haroratning oshishi bilan katod materialining bug'lanish tezligi keskin oshadi va uning ishlash muddati kamayadi. Shuning uchun katod qat'iy belgilangan ish harorati oralig'ida ishlashi kerak. pastki chegara harorat talab qilinadigan emissiyani olish imkoniyati bilan belgilanadi, yuqori esa emissiya materialining bug'lanishi yoki erishi bilan belgilanadi.
Emissiya oqimining qiymati katod yuzasi yaqinida ishlaydigan tashqi tezlashtiruvchi elektr maydonidan sezilarli darajada ta'sirlanadi. Bu hodisa Shottki effekti deb ataladi. Katoddan chiqib ketayotgan elektronda, tashqi borligida elektr maydoni ikkita kuch harakat qiladi - elektronni qaytaradigan elektr tortishish kuchi va elektronni katod yuzasidan yo'nalishda tezlashtiradigan tashqi maydon kuchi. Shunday qilib, tashqi tezlashtiruvchi maydon potentsial to'siqni kamaytiradi, buning natijasida katoddan elektronlarning ish funktsiyasi pasayadi va elektron emissiyasi ortadi.