1 Вакуумная электроника и приборы вакуумной электроники.(57)

Вакуумная электроника — это раздел электроники, включающий в себя исследования взаимодействия потока свободных электронов с электрическими и магнитными полями в вакууме, а также методы создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется.

основные элементы:

]. Носитель информационного сигнала — ансамбль свободных электронов.

2. Генератор или эмиттер свободных электронов.

3Континуальная среда, которой служит вакуум для электровакуумных приборов, или плазма для ионных приборов.

4Устройство управления ансамблем электронов в континуальной ереде (физические поля).

5Детектор информационных сигналов или устройство отбора энергии от электронного потока.

Вакуумные электронные приборы можно разделить на следующие классы:

Электронные лампы или радиолампы: диоды, триоды, тетроды (в т.ч. лучевые), пентоды, — часто в одном баллоне для общего удешевления размещают сразунесколько разных вакуумных приборов;

Вакуумные приборы СВЧ: магнетроны, клистроны, ЛБВ, ЛОВ;

Электронно-лучевые приборы: электронно-лучевые трубки, кинескопы;

Ускорители заряженных частиц: рентгеновские трубки;

Фотоэлектронные приборы: ФЭУ, вакуумные фотоэлементы, электронно-оптический преобразователь;

Вакуумные индикаторы: индикаторные лампы(устар.),  магический глаз, вакуумно-люминесцентные индикаторы.

2 Явление электронной эмиссии виды электронной эмиссии.(58-67)

Электронная эмиссия — это явление испускания электронов поверхностью твердых тел в результате внешних физических воздействий.

Су­ществуют различные методы возбуждения электронов в твердом теле и, соответственно, типы электронной эмиссии:

3. термоэлектронная эмиссия;

4. фотоэлектронная эмиссия;

5. вторичная электронная эмиссия;

6. кинетическая ионно-электронная эмиссия;

7. эмиссия горячих электронов;

8. экэоэлектронная эмиссия.

Возможна также эмиссия электронов без предварительного возбуждения электронов. Это может быть достигнуто путем снижения потенциального барьера.

Эмиссия электронов в этом случае не требует предварительного воз­буждения. К этому типу эмиссии относится автоэлектрон мая эмиссия.

Возможен и комбинированный тип эмиссии, при котором действуют оба механизма. К этому типу эмиссии относятся:

3. термоавтоэлектрон кая эмиссия;

4. фотоавтоэмиссия;

потенциальная ионно-электронная эмиссия.

Термоэлектронная эмиссия— это явление испускания электронов нагретыми телами в вакуум или в другую среду.

Фотоэлектронная эмиссия кли внешний фотоэффект ~ это явление испускания элек­тронов под действием квантов электромагнитного излучения.

Вторичная электронная эмиссия — это явление испускания твердыми телами вторичных электронов при их бомбардировке первичными электронами.

Кинетическая ионно-электронная эмиссия — это явление испускания электронов по­верхностью твердого тела под действием поступательной энергии ионов (кинетическое выбивание).

Эмиссия горячих электронов — это явление испускания электронов из полупроводников, электронный газ которого перегрет.

Экзоэлектропноя эмиссия (экзоэмиссия) — это явление нестационарного испускания электронов твердым телом, предварительно переведенным в термодинамически неустой­чивое состояние.

Автоэлектронная эмиссия — это явление испускания электронов твердыми телами под действием внешнего электрического поля высокой напряженности

Автоэлектронная эмиссия — это явление испускания электронов твердыми телами под действием внешнего электрического поля высокой напряженности.

3 Физическая природа эффекта Шоттки.

ШОТТКИ ЭФФЕКТ - рост электронного тока насыщения из твёрдого тела (катода) под действием внешнего ускоряющего электрич. поля вследствие уменьшения работы выходаэлектрона из твёрдого тела (рис.).

Распределение потенциала у поверхности металла при отсутствии (1) и наличии (2) внешнего ускоряющего электрического поля; F-полная работа выхода; z - расстояние от имитирующей поверхности.

При отсутствии электрич. поля распределение потенциала U у поверхности металла имеет форму гиперболы (кривая 1 на рис.), что связано с действием сил электрич. притяжения, называемых также силами зеркального изображения, поскольку, когда электрон покидает эмиттер, он индуцирует в твёрдом теле заряд, являющийся его зеркальным изображением. При наложении внешнего однородного электрич. поля напряжённостью E потенц. барьер приобретает вид кривой 2; в результате работа выхода уменьшается на

где е - заряд электрона; последнее выражение для металлов применимо лишь для E<10⁵ В/см (когда начинается автоэлектронная эмиссия ).Если источником электронного тока служит накалённый катод, то за счёт Ш. э. сила тока возрастает от I₀ до   , где T-темп-pa катода; в случае фотокатода происходят сдвиг порога фотоэффекта в сторону больших длин волн и соответствующий рост фотоэлектронного тока при освещении катода.

При покрытии поверхности металла тонкой адсорбирующей плёнкой неоднородной структуры в характере Ш. э. возникают аномалии, связанные со сложным взаимодействием локальных электрич. полей между чистыми и покрытыми плёнкой участками поверхности. Вследствие этого зависимость (*) теряет силу, особенно в области полей E 10⁴ В/см (аномальный Ш. э.).