Emisia elektrónov vznikajúca pri zahrievaní sa nazýva termionická emisia (TE). Fenomén TE je široko používaný vo vákuových a plynom naplnených zariadeniach.

• Elektrostatické alebo autoelektronické vyžarovanie

Elektrostatická (emisia poľa) je emisia elektrónov v dôsledku prítomnosti silného elektrického poľa v blízkosti povrchu tela. V tomto prípade nie je elektrónom pevného telesa odovzdaná dodatočná energia, ale v dôsledku zmeny tvaru potenciálnej bariéry získavajú schopnosť uniknúť do vákua.

Fotoelektronická emisia (PE) alebo vonkajší fotoelektrický jav - emisia elektrónov z látky pôsobením žiarenia dopadajúceho na jej povrch. FE sa vysvetľuje na základe kvantovej teórie tuhého telesa a zónovej teórie tuhého telesa.

Emisia elektrónov z povrchu pevnej látky, keď je bombardovaná elektrónmi.

Emisia elektrónov z kovu, keď je bombardovaný iónmi.

Emisia elektrónov v dôsledku lokálnych výbuchov mikroskopických oblastí žiariča.

• Kryogénna emisia elektrónov

Emisia elektrónov ultrachladnými povrchmi ochladenými na kryogénne teploty. málo skúmaný jav.

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite si, čo je „Elektronické vyžarovanie“ v iných slovníkoch:

Emisia elektrónov povrchom kondenzovaného média. E. e. sa vyskytuje v prípadoch, keď časť tela elektróny získava v dôsledku vonkajšieho. nárazová energia dostatočná na prekonanie potenciálu. bariéra na jej hranici, alebo ak je vonkajšia ... ... Fyzická encyklopédia

Emisia elektrónov povrchom kondenzovaného média. E. e. vzniká v prípadoch, keď časť telesa získava elektróny v dôsledku vonkajšieho. dopady, energia dostatočná na prekonanie potenciálnej bariéry na jej hranici, alebo ak je vonkajšia ... ... Fyzická encyklopédia

ELEKTRONICKÁ emisia, emisia elektrónov pevnou látkou alebo kvapalinou pod vplyvom elektrického poľa (emisia poľa), zahrievanie (termionická emisia), elektromagnetické žiarenie (fotoelektronická emisia), tok elektrónov ... ... Moderná encyklopédia

Veľký encyklopedický slovník

Elektronické vyžarovanie- ELEKTRONICKÁ EMISIA, emisia elektrónov pevnou látkou alebo kvapalinou pod vplyvom elektrického poľa (emisia poľa), zahrievania (termionická emisia), elektromagnetického žiarenia (fotoelektronická emisia), toku elektrónov ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

elektronické vyžarovanie- Emisia elektrónov z povrchu materiálu do okolitého priestoru. [GOST 13820 77] Témy elektrovákuové zariadenia ... Technická príručka prekladateľa

Emisia elektrónov z povrchu pevnej látky alebo kvapaliny. E. e. sa vyskytuje v prípadoch, keď pod vplyvom vonkajších vplyvov časť elektrónov tela získa energiu dostatočnú na prekonanie potenciálnej bariéry (Pozri ... ... Veľká sovietska encyklopédia

elektronické vyžarovanie- emisia elektrónov povrchom pevnej látky alebo kvapaliny. Elektronická emisia nastáva, keď pod vplyvom vonkajších vplyvov časť elektrónov tela získa energiu dostatočnú na prekonanie ... ... Encyklopedický slovník hutníctva

Emisia elektrónov pevnou látkou alebo kvapalinou pod vplyvom elektrického poľa (emisia poľa), zahrievanie (termionická emisia), elektromagnetické žiarenie (fotoelektronická emisia), tok elektrónov (sekundárny elektrón ... ... encyklopedický slovník

Emisia elektrónov vo vom. V závislosti od spôsobu budenia sa rozlišuje stopa. Hlavná typy E. e.: termionická emisia, fotoelektrónová emisia (pozri Externý fotoelektrický jav), sekundárna elektrónová emisia, emisia poľa ... Veľký encyklopedický polytechnický slovník

knihy

• Výbušná emisia elektrónov, G. A. Mesyats, ... Kategória: Elektrina a magnetizmus
• Sekundárna emisia elektrónov , I. M. Bronshtein , B. S. Freiman , Kniha je venovaná jednej z otázok modernej fyzikálnej elektroniky – emisii sekundárnych elektrónov. Uvažujú sa metódy merania: sekundárny emisný koeficient (SE), neelastické a elastické ... Kategória: Fyzika pevných látok. Kryštalografia Séria: Inžinierova fyzikálna a matematická knižnica Vydavateľ:

uvoľnenie prebytku energie rovnajúcej sa rozdielu medzi energetickými hladinami elektrónu v tele a v ióne ε 1 – ε i 1 . Táto energia môže byť buď prenesená na iný elektrón tela s počiatočnou energiou ε 2 (Augerov proces) alebo uvoľnená ako kvantum svetla. Druhý proces je menej pravdepodobný. Ak je energia excitovaného elektrónu ε = ε 2 + (ε 1 – ε i 1 ) väčšia ako nula, bude môcť opustiť žiarič. Na akte emisie sa teda zúčastňujú dva elektróny tela: jeden uvoľňuje energiu tunelovaním z tela do iónu s neutralizáciou druhého, druhý prijíma túto excitačnú energiu a opúšťa telo, t.j. máme proces tunelového prechodu aj proces budenia.

10.7 Emisia horúcich elektrónov

Emisia horúcich elektrónov je emisia elektrónov polovodičom v prítomnosti elektrického poľa v ňom. Z vodivého pásma sú emitované horúce elektróny. Takže nevyhnutná podmienka Možnosťou výskytu emisie týchto elektrónov je ich predbežná tepelná excitácia z hlavného pásma alebo z donorových hladín do vodivého pásma. Pri emisii horúcich elektrónov sa teda v skutočnosti realizujú dva rôzne mechanizmy budenia elektrónov: 1) ich vybudenie do vodivého pásma vplyvom tepelnej energie mriežky; 2) excitácia elektrónov vo vodivom pásme na energetické úrovne presahujúce úroveň vákua. Tento typ budenia nastáva v dôsledku pôsobenia síl elektrického poľa v polovodiči; V konečnom dôsledku sa táto energia berie z externý zdroj pole vytvárajúce napätie. Prítomnosť elektrického poľa v polovodiči spôsobuje zrýchlenie elektrónov nachádzajúcich sa vo vodivom pásme. Tieto elektróny interagujú s fonónmi tela. Pri takýchto zrážkach elektrónov môže dôjsť k prudkej zmene smeru ich pohybu a dôjde len k malej strate ich rýchlosti. V dôsledku toho sú priemerné energie elektrónov vyššie ako pre ióny; môžeme povedať, že teplota elektrónového plynu je vyššia ako teplota kryštálovej mriežky. To vedie k objaveniu sa elektrónovej emisie, ktorá by sa mohla podmienečne nazývať "tepelná emisia", ale teplota, ktorá ju určuje, bude vyššia ako teplota mriežky.

10.8 Kombinované emisie

Najčastejšie sa používa kombinovaný typ emisie založený na Schottkyho efekte. Ako už bolo uvedené v odseku 2, pri pôsobení vonkajšieho elektrického poľa výška bariéry klesá a tým klesá efektívnu prácu VÝCHOD. Preto je v tomto prípade potrebná menšia (energeticky) predbežná excitácia elektrónov, aby sa preniesli na energetické hladiny s vyššími výškami potenciálovej bariéry. Uloženie elektrického poľa teda stimuluje všetky typy emisií s predbežným budením. Preto bude kombinovaný typ emisií zahŕňať predovšetkým nasledovné: auto-

Sekcia sa používa veľmi jednoducho. Do navrhovaného poľa stačí zadať požadované slovo a my vám poskytneme zoznam jeho významov. Rád by som poznamenal, že naša stránka poskytuje údaje z rôznych zdrojov – encyklopedických, výkladových, odvodzovacích slovníkov. Tu sa môžete zoznámiť aj s príkladmi použitia vami zadaného slova.

Čo znamená „elektronická emisia“?

Encyklopedický slovník, 1998

elektronické vyžarovanie

emisia elektrónov tuhou látkou alebo kvapalinou pri pôsobení elektrického poľa (emisia poľa), zahrievanie (emisia termiónu), elektromagnetické žiarenie (fotoelektronická emisia), tok elektrónov (emisia sekundárnych elektrónov) atď.

Elektronické vyžarovanie

emisia elektrónov z povrchu pevnej látky alebo kvapaliny. E. e. vzniká v prípadoch, keď pod vplyvom vonkajších vplyvov časť elektrónov tela nadobudne energiu dostatočnú na prekonanie potenciálovej bariéry na hranici tela, alebo ak vplyvom elektrického poľa dôjde k prekonaniu povrchovej potenciálovej bariéry. sa stáva transparentným pre časť elektrónov, ktoré majú vo vnútri tela najvyššie energie. E. e. môže nastať pri zahrievaní telies (termionická emisia), pri bombardovaní elektrónmi (sekundárna elektrónová emisia), iónmi (iónovo-elektrónová emisia) alebo fotónmi (fotoelektrónová emisia). Za určitých podmienok (napríklad pri prechode prúdu cez polovodič s vysokou pohyblivosťou elektrónov alebo keď naň pôsobí silný impulz elektrického poľa) sa vodivé elektróny môžu „zahriať“ oveľa viac ako kryštálová mriežka a niektoré z nich môžu odísť. telo (emisia horúcich elektrónov) .

Na pozorovanie E. e. je potrebné v blízkosti povrchu telesa (emitora) vytvoriť externe urýchľujúce elektrické pole, ktoré „vysáva“ elektróny z povrchu žiariča. Ak je toto pole dostatočne veľké (³ 102v / cm), potom znižuje výšku potenciálnej bariéry na hranici tela a tým aj pracovnú funkciu (Schottkyho efekt), v dôsledku čoho E. e. zvyšuje. V silných elektrických poliach (~107 V/cm) sa povrchová potenciálová bariéra veľmi stenčuje a dochádza k tunelovému „úniku“ elektrónov cez ňu (tunelová emisia), niekedy nazývaná aj emisia poľa. V dôsledku súčasného pôsobenia 2 alebo viacerých faktorov môže dôjsť k termoauto- alebo fotoautoelektronickej emisii. Vo veľmi silných pulzných elektrických poliach (~ 5 × 107 V/cm) vedie tunelová emisia k rýchlej deštrukcii (výbuchu) mikrobodov na povrchu žiariča a k vytvoreniu hustej plazmy v blízkosti povrchu. Interakcia tejto plazmy s povrchom žiariča spôsobuje prudký nárast prúdu E. e. do 106 A s dobou trvania prúdových impulzov niekoľko desiatok ns (výbušná emisia). S každým prúdovým impulzom sa mikromnožstvá (~ 10-11 g) emitorovej látky prenesú na anódu.

Pod vákuom sa rozumie plyn alebo vzduch v stave najvyššej riedkosti (tlak rádovo ). Vákuum je nevodivé médium, pretože obsahuje zanedbateľné množstvo elektricky neutrálnych častíc hmoty.

Na získanie elektrického prúdu vo vákuu je potrebný zdroj nabitých častíc - elektrónov a pohyb elektrónov vo vákuu prebieha prakticky bez zrážok s časticami plynu.

Zdrojom elektrónov býva kovová elektróda – katóda. V tomto prípade ide o jav uvoľňovania elektrónov z povrchu katódy do životné prostredie nazývaná emisia elektrónov.

Voľné elektróny v kove v neprítomnosti vonkajšieho elektrického poľa sa náhodne pohybujú medzi iónmi kryštálovej mriežky.

Ryža. 13-6. Dvojitá elektrická vrstva na kovovom povrchu.

Pri izbovej teplote neunikajú z kovu žiadne elektróny pre nedostatočnú hodnotu ich kinetickej energie. Niektoré z elektrónov s najvyššou kinetickou energiou počas svojho pohybu presahujú povrch kovu a vytvárajú elektrónovú vrstvu, ktorá spolu s vrstvou kladných iónov kryštálovej mriežky umiestnenej pod ňou v kove vytvára dvojitú elektrická vrstva (obr. 13-6). Elektrické pole tejto dvojitej vrstvy pôsobí proti elektrónom, ktoré majú tendenciu opúšťať vodič, t.j. je pre ne inhibičné.

Aby sa elektrón dostal za povrch kovu, je potrebné, aby odovzdal energiu rovnú práci, ktorú musí vykonať, aby prekonal spomaľovací efekt dvojvrstvového poľa. Táto práca sa nazýva pracovná funkcia Pomer výstupnej energie k náboju elektrónu sa nazýva výstupný potenciál, t.j.

Práca (potenciál) výstupu závisí od chemickej povahy kovu.

Hodnoty výstupného potenciálu pre niektoré kovy sú uvedené v tabuľke. 13-1.

Tabuľka 13-1

V závislosti od spôsobu, akým je dodatočná energia potrebná na výstup z kovu odovzdaná elektrónom, existujú typy emisií: termionické, elektrostatické, fotoelektronické, sekundárne a pri dopade ťažkých častíc.

Termionická emisia je jav uvoľňovania elektrónov z katódy, ktorý je spôsobený výlučne zahrievaním katódy. Pri zahrievaní kovu sa zvyšuje rýchlosť elektrónov a ich kinetická energia a zvyšuje sa počet elektrónov opúšťajúcich kov. Všetky elektróny vychádzajúce z katódy za jednotku času, ak sú odstránené z katódy vonkajším poľom, tvoria elektriny emisie. Keď teplota katódy stúpa, emisný prúd sa zvyšuje najskôr pomaly a potom rýchlejšie a rýchlejšie. Na obr. 13-7 kriviek hustoty emisného prúdu, t.j. emisného prúdu na jednotku povrchu katódy, vyjadrené v A/cm2, je uvedených ako funkcia teploty T pre rôzne katódy.

Ryža. 13-7. Krivky hustoty emisného prúdu v závislosti od teploty pre rôzne katódy: a - oxid; b - volfrám, pokrytý tóriom; c - nepotiahnutý volfrám.

Závislosť hustoty emisného prúdu od teploty a pracovnej funkcie vyjadruje Richardson-Dashmanova rovnica:

kde A je emisná konštanta; pre kovy sa rovná; T je absolútna teplota katódy, K; - základ prirodzených logaritmov; - pracovná funkcia, eV; je Boltzmannova konštanta.

Hustota emisného prúdu sa teda úmerne zvyšuje, takže na získanie veľkého emisného prúdu je potrebná katóda vyrobená z materiálu s nízkou pracovnou funkciou a vysokou prevádzkovou teplotou.

Ak elektróny, ktoré vyleteli z katódy (emitované elektróny), nie sú z katódy odstránené vonkajším urýchľovacím poľom, potom sa hromadia okolo katódy a vytvárajú objemovo záporný náboj (elektrónový oblak), ktorý v blízkosti vytvára spomaľovacie elektrické pole. katóda, ktorá bráni ďalšiemu úniku elektrónov z katódy.

Elektrostatická emisia elektrónov je jav uvoľňovania elektrónov z povrchu katódy, ktorý je spôsobený výlučne prítomnosťou silného elektrického poľa v blízkosti povrchu katódy.

Sila pôsobiaca na elektrón v elektrickom poli je úmerná náboju elektrónu a intenzite poľa F - ee. Pri dostatočne vysokej sile urýchľovacieho poľa sa sily pôsobiace na elektrón nachádzajúci sa v blízkosti povrchu katódy stanú dostatočne veľkými na to, aby prekonali potenciálnu bariéru a vyvrhli elektróny zo studenej katódy.

Elektrostatické vyžarovanie nachádza využitie v ortuťových ventiloch a niektorých ďalších zariadeniach.

Fotoelektrónová emisia je jav uvoľňovania elektrónov, ktorý je spôsobený výlučne pôsobením žiarenia absorbovaného katódou a nesúvisiaceho s jej zahrievaním. V tomto prípade katódové elektróny dostávajú dodatočnú energiu zo svetelných častíc - fotónov.

Žiarivá energia je emitovaná a absorbovaná určitými časťami - kvantami. Ak kvantová energia, určená súčinom Planckovej konštanty frekvencie žiarenia v, t.j. viac práce výstup pre materiál tejto katódy, potom môže elektrón opustiť katódu, t.j. dôjde k emisii fotoelektrónu.

Fotoelektronická emisia sa používa v solárnych článkoch.

Emisia sekundárnych elektrónov je jav výstupu sekundárnych elektrónov, ktorý je spôsobený výlučne dopadom primárnych elektrónov na povrch telesa (vodič, polovodič). Letiace elektróny, nazývané primárne, sa na svojej ceste stretávajú s vodičom, narážajú naň, prenikajú do jeho povrchovej vrstvy a odovzdávajú časť svojej energie elektrónom vodiča. Ak je dodatočná energia prijatá elektrónmi pri náraze väčšia ako pracovná funkcia, potom tieto elektróny môžu ísť za vodič.

Sekundárna emisia elektrónov sa používa napríklad vo fotonásobičoch na zosilnenie prúdu.

Sekundárnu emisiu možno pozorovať vo vákuových trubiciach, v ktorých je anóda vystavená elektrónom letiacim z katódy. V tomto prípade môžu sekundárne elektróny vytvárať tok, ktorý je opačný ako ten "pracovný", čo zhoršuje činnosť lampy.

Emisia elektrónov pri dopade ťažkých častíc je jav uvoľňovania elektrónov, spôsobený výlučne dopadom iónov alebo excitovaných atómov (molekúl) na povrch tela - elektródu. Tento typ emisie je podobný emisii sekundárnych elektrónov uvažovanej vyššie.

Dôležitú úlohu pri zabezpečovaní vodivosti oblúkovej medzery zohrávajú elektróny dodávané katódou pod vplyvom rôznych dôvodov. Tento proces uvoľňovania elektrónov z povrchu katódovej elektródy alebo proces uvoľňovania elektrónov z väzby s povrchom sa nazýva emisia elektrónov. Na proces emisie je potrebné vynaložiť energiu.

Energia, ktorá je dostatočná na uvoľnenie elektrónov z povrchu katódy, sa nazýva pracovná funkcia ( U von )

Meria sa v elektrónvoltoch a je zvyčajne 2-3 krát menej práce ionizácia.

Existujú 4 typy emisií elektrónov:

1. Termionická emisia

2. Poľná emisia

3. Fotoelektronické vyžarovanie

4. Emisie pri dopade ťažkých častíc.

Termionická emisia prebieha pod vplyvom silného zahrievania povrchu elektródy - katódy. Pôsobením zahrievania nadobudnú elektróny umiestnené na povrchu katódy taký stav, keď sa ich kinetická energia rovná resp. viac sily ich priťahovaním k atómom povrchu elektródy strácajú spojenie s povrchom a vyletujú do oblúkovej medzery. K silnému zahriatiu konca elektródy (katódy) dochádza, pretože v momente jej kontaktu s dielom dochádza k tomuto kontaktu iba v určitých bodoch na povrchu v dôsledku prítomnosti nepravidelností. Táto poloha v prítomnosti prúdu vedie k silnému zahrievaniu kontaktného bodu, v dôsledku čoho sa spustí oblúk. Povrchová teplota výrazne ovplyvňuje simuláciu elektrónov. Emisie sa zvyčajne odhadujú podľa prúdovej hustoty. Vzťah medzi termionickou emisiou a katódovou teplotou stanovili Richardson a Deshman.

kde j0 je prúdová hustota, A/cm2;

φ je funkcia práce elektrónov, e-V;

ALE- konštanta, ktorej teoretická hodnota je A \u003d 120 a / cm 2 deg 2 (experimentálna hodnota pre kovy A \u003e 62,2).

Pri autoelektronickej emisii je energia potrebná na uvoľnenie elektrónov odovzdaná vonkajším elektrickým poľom, ktoré akoby „nasáva“ elektróny za hranice vplyvu elektrostatického poľa kovu. V tomto prípade možno aktuálnu hustotu vypočítať zo vzorca

, (1.9)

kde E je intenzita elektrického poľa, V/cm;

S nárastom teploty hodnota autoelektronického vyžarovania klesá, no pri nízkych teplotách môže byť jeho vplyv rozhodujúci, najmä pri vysokej intenzite elektrického poľa (10 6 - 10 7 V / cm), ktorá podľa Browna M.Ya. a G.I. Pogodin-Alekseev je možné získať v oblastiach blízkych elektróde.

Keď je energia žiarenia absorbovaná, môžu sa objaviť elektróny s takou vysokou energiou, že niektoré z nich opustia povrch. Hustota fotoemisného prúdu je určená vzorcom

kde α - koeficient odrazu, ktorého hodnota pre zváracie oblúky nie je známa.

Vlnové dĺžky, ktoré spôsobujú fotoemisiu, ako aj pre ionizáciu, sú určené vzorcom

Na rozdiel od ionizácie je emisia elektrónov z povrchu alkálií a kovy alkalických zemín spôsobené viditeľným svetlom.

Povrch katódy môže byť vystavený nárazom ťažkých častíc (kladných iónov). Pozitívne ióny v prípade dopadu na povrch katódy môžu:

Po prvé, rozdávajú kinetickú energiu, ktorú majú.

Po druhé, môže byť neutralizovaný na povrchu katódy; pričom dávajú elektróde ionizačnú energiu.

Katóda tak získava dodatočnú energiu, ktorá sa využíva na ohrev, tavenie a vyparovanie a časť sa opäť minie na únik elektrónov z povrchu. V dôsledku dostatočne intenzívneho vyžarovania elektrónov z katódy a zodpovedajúcej ionizácie oblúkovej medzery vzniká stabilný výboj - elektrický oblúk s určitým prúdom pretekajúcim v obvode pri určitom napätí.

V závislosti od stupňa vývoja konkrétneho typu emisie sa rozlišujú tri typy zváracích oblúkov:

Horúce katódové oblúky;

Oblúky so studenou katódou;