АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Автоэлектронная эмиссия

Читайте также:
  1. Вторичная электронная эмиссия
  2. Статья 15.17. Недобросовестная эмиссия ценных бумаг
  3. Эмиссия электронов с термоэлектронных катодов

Автоэлектронную эмиссию квантовая механика трактует как результат прохождения свободных электронов сквозь потенциальный барьер. Такой подход приводит к следующему значению эмиссионного тока:

. (12.21)

В этой формуле константа а зависит от величины работы выхода.

Разработана красивая теория, но она не верна в постановке задачи, поскольку рассматривается просачивание сквозь потенциальный барьер свободных электронов, которые отсутствуют в конденсированном состоянии. Поэтому сравнение с экспериментом проводилось качественно, а для количественного описания было предложено пользоваться функциями Фаулера-Нордгейма, которые связаны со значением понижения работы выхода ΔU в теории Шоттки. Физического обоснования функциям Фаулера-Нордгейма не дается. Поэтому предложенную теорию автоэлектронной эмиссии следует рассматривать как чисто эмпирическую теорию. В действительности происходит следующее.

По мере увеличения внешнего электрического поля на микровыступах под влиянием пондеромоторных сил происходит увеличение радиуса плоского пятна на вершине выступа. Это приводит к тому, что работа выхода в соответствии с формулой (12.3) возрастает, так как радиус плоского пятна на вершине выступа увеличивается на величину

. (12.22)

Вследствие этого суммирование по лучу увеличится на величину Δl/а, где а – диаметр атомов основного кластера. Получается, что под влиянием внешнего электрического поля работа выхода возрастает пропорционально ЕЭ2 и одновременно уменьшается пропорционально . Когда результирующая работа выхода будет соизмерима с kbT вследствие ее уменьшения под влиянием приложенного внешнего электрического поля, тогда возникнет автоэлектронная эмиссия. Электрический ток автоэлектронной эмиссии представится в виде

, (12.23)

где α и β – размерные коэффициенты, которые не подгоняются к экспериментальным данным, а последовательно вычисляются с использованием физических констант и свойств исследуемого вещества. АВ,0 является работой выхода, которая определяется начальными геометрическими размерами микровыступов, и обусловлена чистотой обработки поверхности, т.е. шероховатостью исследуемой поверхности вещества. Формула (12.23) существенным образом от



личается от (12.21).

При формула (12.23) преобразуется к виду

, (12.24)

т.е. получаем предельно возможную плотность эмиссионного тока при заданной шероховатости поверхности. Дальнейшее увеличение внешнего электрического поля не приведет к росту плотности эмиссионного тока.

Автоэлектронная эмиссия является ограничивающим фактором при разделении электрических зарядов вследствие амбиполярной диффузии электронов внутри камеры сгорания реактивных двигателей.

Автоэлектронную эмиссию можно получить и для положительных ионов. Для этого подогревный анод покрывается тонкой пленкой щелочных металлов или бария. Автоэлектронная эмиссия положительных ионов используется в ионном микроскопе, принципиальная схема которого приведена на рис. 148. Устройство его следующее. Очень тонкая игла, диаметр острия которой не более 10~5 см, помещена в центре стеклянной сферы 2, наполненной инертным газом (гелием) при низком давлении. Внутренняя поверхность сферы покрыта тонким проводящим слоем флюоресцирующего вещества 3. Между иглой и флюоресцирующим покрытием создается высокая разность потенциалов.

Когда на иглу подано отрицательное напряжение, с нее стекают электроны, которые на флюоресцирующем экране воссоздают картину, отображающую испускательную способность острия иглы. Через резистор 4 электроны отводятся на землю.

При наложении положительного потенциала атомы гелия на острие в результате автоионизации теряют электроны. Образовавшиеся ионы ускоряются полем, бомбардируют флюоресцирующий экран и дают изображение кончика иглы. В таком микроскопе получено увеличение в 2·106 раз, т.е. в десять раз больше, чем в электронных микроскопах.

Стекание зарядов с заостренных предметов в воздухе вызывает возникновение коронного разряда за счет пробоя окружающей среды. Положительные ионы будут отталкиваться от острия и увлекать за собой частицы воздуха. В результате возникает реактивная тяга (рис. 149). На таком явлении возможно построить электростатический ионный двигатель в атмосфере Земли, а также измеритель высоких напряжений. Кроме того, стекание зарядов с заостренных предметов используется в технике для снятия высоких потенциалов, например, на самолетах и ракетах.

‡агрузка...

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.009 сек.)