Действие - пространственный заряд
Cтраница 3
Тепловой ток образуется неосновными носителями, которые генерируются в прилегающих к пространственному заряду объемах полупроводника, с толщиной порядка диффузионной длины L, приходят в область действия пространственного заряда и, подхватываясь его полем, переносятся беспрепятственно в соседнюю область. [31]
Конечно, по выходе из анодной щели, в которой создается рассеивающая линза, приводящая к искривлению электронных траекторий в стороны от средней плоскости пучка, за счет действия пространственного заряда пучок будет расширяться. Для ограничения расширения пучка в заанодном пространстве, так же как и в системах, формирующих осесимметричные пучки, обычно используется однородное продольное магнитное поле. [32]
Таким образом, в области межконтактного промежутка, находящейся непосредственно перед анодом, будет наблюдаться острый дефицит положительно заряженных частиц; поэтому там возникает повышенное напряжение, необходимое для того, чтобы преодолеть действие локального пространственного заряда электронов. Такой процесс происходит весьма интенсивно, так как при этом проявляется эффект положительной обратной связи. При возрастании напряжения положительные ионы в прикатодной области отталкиваются электрическим полем от области, где имеется в них дефицит. По мере того как напряжение на образовавшемся у анода электронном облаке возрастает, находящиеся здесь нейтральные пары металла подвергаются активной ударной ионизации, вследствие чего проводящая плазма концентрируется именно в тех районах межконтактного промежутка, где плотность металлических паров достаточна для обеспечения необходимой степени ионизации. Процесс концентрации плазменного столба дуги является самоподдерживающимся, так как выделение значительной энергии в ограниченном пространстве прианодной зоны приводит к интенсивному нагреву анода, происходящему до тех пор, пока он не начинает эмиттировать обильно пары металла, увеличивая тем самым плотность ионизации и понижая напряжение. На этой стадии дуга сжата, напряжение на ней достигает нескольких сотен вольт и более с крайне неровной формой кривой. Запаздывание по фазе, необходимое для формирования колебательной системы ( являющейся причиной искажения кривой напряжения), характеризуется продолжительностью процессов нагрева и охлаждения анодных пятен. [33]
Снижение потенциала в прикатодной области нецелесообразно по двум причинам: 1) чем ниже потенциал, тем сильнее сказывается влияние начальных скоростей электронов, больше хроматическая аберрация линзы; 2) чем медленнее электроны, тем значительнее действие пространственного заряда, приводящее за счет сил кулоновского расталкивания электронов к расширению пучка. [34]
В диоде с дисковым впаем, разработанном Компфнером [ 1271 и показанном на рис. 16.28, а, выходная мощность шумов поступает в волновод; предусмотрено введение коррекции на время пролета электронов и на затухание, как показано на рис. 16.28, б, а также на рассогласование оконечных нагрузок и действие пространственного заряда. При резонансе, когда один конец является замкнутым накоротко, диод может использоваться как относительный источник шума. Один из диодов коаксиального типа [113] имеет сопротивление 50 ом, и его эмиссия ограничивается температурой. Непосредственное измерение чувствительности приемника осуществляется, когда мощность шумов на выходе приемника возрастает в 2 раза; тогда, если учитывать коррекцию на время пролета, значение коэффициента шума определяется диодным током в миллиамперах. [35]
Если поле с учетом пространственного заряда рассчитано или найдено экспериментально в виде системы эквипотенциальных линий, то построение траекторий электронов может быть выполнено одним из графо-аналитических методов, описанных в § 1.7. Можно поступить и иначе - рассчитать или смоделировать поле без учета пространственного заряда ( см. § 1.4), а действие пространственного заряда учесть при построении траекторий. [36]
Рабочее пространство теряет свойство проводить только эмиссионный ток электронов и становится как бы элементом электрической цепи, которая характеризуется определенным сопротивлением, непрерывно меняющимся по величине в широких пределах. Действие пространственного заряда может быть уменьшено при повышении ускоряющего напряжения, которое также имеет предел. Нагрев производится медленно для того, чтобы вакуумная система могла освободить рабочее пространство от выделяющихся газов. [37]
Черновым ( см. § 2.4), имеют некоторые преимущества: малый вес и высокую экономичность фокусирующей системы благодаря отсутствию магнитных катушек и магнитопроводов, невозможность попадания положительных ионов на катод и, как следствие, большой срок службы катода. Однако при больших величинах первеанса действие пространственного заряда в этих системах не удается скомпенсировать увеличением разности потенциалов между обкладками цилиндрического конденсатора - пучок становится неустойчивым, увеличивается оседание электронов на электроды. [38]
В гигатроне используется ленточный электронный пучок ( рис. 8.25), что позволяет снизить дефокусирующее действие пространственного заряда и увеличить предельно допустимый ток, для чего нужно просто увеличить ширину пучка. Действительно, понижение потенциала под действием пространственного заряда приводит к ограничению тока электронного пучка. При этом появляется разброс времени пролета сгустков в области диода. В случае цилиндрического пучка необходимость получения большого тока требует, чтобы поперечные размеры пучка были сравнимы с длиной волны на высоких частотах, что затрудняет создание эффективного выходного устройства. [39]
 |
Схема для снятия характеристики триода. [40] |
При уменьшении отрицательного напряжения на сетке анодный ток растет в результате компенсации действия отрицательного объемного заряда суммарным полем анода и сетки. При некотором положительном напряжении на сетке действие пространственного заряда полностью нейтрализуется и наступает режим насыщения, аналогичный режиму насыщения диода. [41]
 |
Распределение потенциала между плоскими электродами при различных анодных напряжениях. [42] |
С уменьшением напряжения ( например, от Uai до UUI на рис. 67) потенциальный минимум понижается и уменьшается доля электронов эмиссии, обладающих энергией, достаточной, чтобы преодолеть этот потенциальный минимум и с помощью ускоряющего поля достигнуть анода. Таким образом, наклонный участок характеристики диода объясняется действием пространственного заряда электронов, который отбрасывает часть электронов на катод. [43]
 |
Электродная система пушки для формирования ленточного пучка. [44] |
В заанодном пространстве сформированный пушкой клиновидный пучок за счет действия пространственного заряда и рассеивающей анодной линзы становится параллельным, а затем, если нет ограничивающих полей, и расходящимся. Для ограничения расширения ленточного пучка в пролетном пространстве необходима ограничивающая система в виде однородного продольного магнитного или системы периодической фокусировки - электростатической или магнитной. Очевидно, при строгом выполнении начальных условий ввода ленточного пучка в магнитное поле, в частности при полной экранировке катода от магнитного поля, принципиально возможно получение бриллю-эновского ленточного потока. Однако, так как практически для ограничения расширения пучка приходится применять магнитные поля с величиной индукции больше бриллюэновской ( см. § 2.5) и идеальное экранирование катода от магнитного поля встречает технические затруднения, часто применяют пушки с частичным экранированием катода. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5