Электростатическая электронная эмиссия
Электростатической (автоэлектронной) эмиссией называется эмиссия электронов, обусловленная наличием у поверхности катода сильного ускоряющего электроны электрического поля.
При наличии внешнего ускоряющего электрического поля у поверхности катода потенциальный барьер снижается и сужается, как это схематически показано на рис. 3-1 (кривая 4).
Расчет плотности тока эмиссии, возникающего в результате просачивания электронов сквозь потенциальный барьер (туннельный эффект), приводит к формуле Нордгейма — Фаулера:
Здесь jэ — плотность тока эмиссии, А/м2; Е — напряженность электрического поля у поверхности катода, В/м; φ — работа выхода катода, В; θ — функция относительного снижения потенциального барьера y,
рассчитанная Нордгеймом и приведенная в виде графика на рис. 3-3.
Так как напряженность электрического поля на микроскопических выступах поверхности катода выше средней напряженности поля, электростатическая эмиссия идет в основном с этих выступов. Учет шероховатости катода приводит к уравнению
где g — коэффициент, учитывающий отношение действительно эмиттирующей поверхности катода ко всей его поверхности ; В — коэффициент поля, равный отношению напряженности поля на выступах к средней напряженности поля ; с1 и с2 — соответствующие коэффициенты уравнения Нордгейма — Фаулера .
В случае сравнительно высоких температур катода, при которых наряду с электростатической эмиссией происходит существенная термоэлектронная эмиссия, используется полуэмпирическая формула
где a, b и с — постоянные, характерные для данного материала катода.
Рис. 3-3.
Зависимость коэффициента θ в формуле Нордгейма — Фаулера от у (относительного снижения потенциального барьера)
Электрические процессы в вакууме и газах
Термоэлектронная эмиссия металлов
Термоэлектронная эмиссия оксидного катода
Электростатическая электронная эмиссия
Фотоэлектронная эмиссия
Вторичная электронная эмиссия
Электронная эмиссия
Прохождение тока в вакууме
Столкновение электронов
Движение электронов
Виды электрического разряда
Темный разряд
Тлеющий разряд
Дуговой разряд
Газовая плазма
Коронный, искровой и высокочастотные разряды