Повышение - температура - катод
Cтраница 3
Выход электронов, обусловленный исключительно нагревом катода, называется термоэлектронной эмиссией. При нагревании металла скорости электронов и их кинетическая энергия увеличиваются и число электронов, покидающих металл, возрастает. При повышении температуры катода ток эмиссии растет сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. Чем больше работа выхода, тем большая температура необходима для получения определенной эмиссии. Следовательно, материал для катода должен иметь высокую температуру плавления. [31]
Электронная лампа состоит из стеклянного или металлического баллона, внутри которого помещаются на специальных держателях электроды. Воздух из баллона лампы выкачан до давления 10 6 - 10 - 7 мм рт. ст. В электронной лампе используется процесс термоэлектронной эмиссии - испускания электронов накаленным катодом. По мере повышения температуры катода растет кинетическая энергия свободных электронов в металле, что способствует их отрыву от поверхности катода. Например, скорость движения свободных электронов в вольфрамовом катоде обычной электронной лампы при температуре накала, равной 2000, достигает 1200 км / сек. Такие быстродвижущиеся электроны могут как бы испаряться с поверхности металла. При переходе через поверхностный слой металла электроны теряют большую часть своей энергии движения и выходят в окружающее пространство с малыми скоростями, образуя около катода пространственный заряд - электронное облачко. [32]
При нагревании материала катода скорости, а следовательно, и энергия свободных электронов увеличиваются. Чем выше температура катода, тем больше электронов приобретает энергию, достаточную для вылета из металла. Таким образом, повышение температуры катода сопровождается увеличением эмиссионного тока с поверхности катода. [33]
Из этой формулы следует, что сорбция катода газом растет с давлением газа и резко падает с ростом температуры катода. С ростом температуры одновременно растет скорость диффузии бария в оксиде. Таким образом, повышение температуры катода во время выделения в лампе газа является обязательным условием успешного проведения второго этапа тренировки - очистки электродов в лампе. Обычно на этом этапе задают температуру катода 900 - 1050 С, снижая ее по мере очистки электродов к концу этапа до рабочей. [34]
В точке Е напряжение настолько велико, что скорость ионов сильно возрастает. Катод, бомбардируемый ионами, разогревается, и с его поверхности возникает термоэлектронная эмиссия. В приборах с ртутным катодом повышение температуры катода приводит к более интенсивному испарению ртути. Плотность паров ртути повышается, увеличивается число столкновений электронов с молекулами ртути, образуется все большее число ионов. Ионы, находясь очень близко от поверхности катода, создают электрическое поле большой напряженности ( около 10е - 108 В / см), вызывающее электростатическую электронную эмиссию. [35]
Максимальный термоэлектронный ток, возможный при данной температуре катода, называется током насыщения. При этом все электроны, вылетающие за единицу времени из катода, достигают анода. Ток насьш - нич растет с повышением температуры катода. [36]
При положительном потенциале анода относительно катода ток возрастает, плотность объемного заряда уменьшается, и возникает новое состояние равновесия, соответствующее увеличенной скорости движения электронов к аноду. С уменьшением плотности объемного заряда по мере роста потенциала анода ток стремится к предельному значению - току насыщения. Дальнейшее увеличение тока возможно лишь при повышении температуры катода. [37]
 |
Несимметричные характеристики. [38] |
При положительном потенциале анода относительно катода ток возрастает, плотность объемного заряда уменьшается и возникает новое состояние равновесия, соответствующее увеличенной скорости движения электронов к аноду. По мере роста потенциала анода ток стремится к предельному значению - току насыщения. Дальнейшее увеличение тока возможно лишь при повышении температуры катода. [39]
Электронная лампа состоит из стеклянного или металлического баллона, внутри которого помещаются на специальных держателях электроды. Воздух из баллона лампы выкачан до давления 10, 10 - 7 мм рт. ст. В электронной лампе используется процесс термоэлектронной эмиссии - испускания электронов накаленным катодом. По мере повышения температуры катода растет кинетическая энергия свободных электронов в металле, что способствует их отрыву от поверхности катода. Например, скорость движения свободных электронов в вольфрамовом катоде обычной электронной лампы при температуре накала, равной 2000, достигает 1200 км / сек. Такие быстр одвижу-щиеся электроны могут как бы испаряться с поверхности металла. [40]
Создавшаяся в результате этих исследований картина перехода вполне ясна. С увеличением тока и переходом тлеющего разряда в аномальную форму с повышенным катодным падением увеличивается выделяемая на катоде энергия. Если при этом температура катода достигает значений, при которых начинает играть заметную роль термоэлектронная эмиссия, напряжение горения разряда начинает снижаться. Дальнейшее увеличение тока сопровождается повышением температуры катода и резким увеличением роли термоэлектронного тока. В результате этого процесса напряжение снижается до значений, характерных для дугового разряда. [41]
Искрение катода, вызываемое большими значениями тока эмиссии, наиболее отчетливо проявляется в приборах с газовым или ртутным наполнением - газотронах. Благодаря компенсации объемного заряда, в этих приборах возможно получение больших плотностей токов эмиссии без сильного увеличения анодного напряжения. Перегрузка катода газотрона током эмиссии сопровождается дугообразованием и разрушением катода. Специальное изучение этого явления показало, что при повышении температуры катода и улучшении его активирования искрение возникает при больших значениях тока эмиссии. [42]
Лампы с оксидными катодами имеют интересную особенность: в них отсутствует резко выраженный ток насыщения. С ростом анодного напряжения анодный ток этих ламп непрерывно возрастает, пока не достигнет такой величины, при которой активный слой катода разрушается. Это является следствием того, что активный слой оксидных катодов имеет большое электрическое сопротивление и значительно нагревается анодным током, проходящим по нему. Поэтому повышение анодного напряжения, сопровождающееся увеличением анодного тока, вызывает повышение температуры катода и его эмиссии. Кроме того, на катоде возрастает падение напряжения, что изменяет электрическое поле, влияющее на условия эмиссии электронов Увеличение анодного тока продолжается до тех пор, пока катод не перегреется и не разрушится. [43]
Страницы: 1 2 3