2. Види електронної емісії

У залежності від способу надання електронам енергії, яка необхідна для здійснення роботи виходу, розрізняють наступні види електронної емісії.

Термоелектронна емісія – виникає під час нагрівання електрода. У чистих металів величина роботи виходу досить велика і замітно проявляється лише за температур Т  2000 ^оК, а потім різко зростає.

В наведеній формулі S – площа катоду (см²); A – постійна для даного металу; T – абсолютна температура катода (^оK); e·V – робота виходу; K – постійна Больцмана.

Для виготовлення катодів використовують ті метали, які мають високі температури плавлення. За таких температур катод світиться так як нитка у ламп розжарення. На нагрівання такого катоду тратиться значна кількість енергії. На практиці використовують активовані катоди, робоча температура яких значно менша (окис барію, стронцію та кальцію).

Фотоелектронна емісія – виникає під дією світлового потоку, що падає на катод. Згідно квантової теорії світловий потік діє на поверхню катода у формі квантів (фотонів). Умова фотоелектронної емісії

h·v  e·V,

де h - постійна Планка; v - частота коливань.

Фотоелектронна емісія можлива тоді, коли поверхня фотокатода опромінюється світловим потоком досить високої частоти, яка носить назву порогової. Для того, щоб фотокатод був чутливим до променів видимого світла, необхідно щоб величина роботи виходу не перевершувала 3,1 e·V (цезій, калій, натрій).

Вторинна електронна емісія. Під час руху електрона в електричному полі його швидкість визначається співвідношенням

е – заряд електрона; m_o – маса електрона; υ – кінетична швидкість; U – різниця потенціалів між точками простору руху електрона.

Під час бомбардування поверхні катода електронами або іонами, що мають досить високу швидкість, із металу вибиваються нові, так звані вторинні електрони. Це явище отримало назву вторинної електронної емісії. Зауважимо, що кількість вибитих з металу вторинних електронів може перевершувати кількість первинних.

Вторинна електронна емісія використовується в деяких електронних пристроях: фотопомножувачах, в передавальних телевізійних трубках. Однак в більшості випадків явище вторинної електронної емісії шкідливе і його стараються уникнути.

Автоелектронна емісія виникає під дією сильного електричного поля. За достатньої інтенсивності зовнішнього електричного поля дія гальмівного подвійного електричного шару зникає і тим самим робота виходу зменшується. Електрони виходять у вакуум за звичайних температур. Електростатичну електронну емісію називають холодною або автоелектронною. Вона знаходить застосування в газорозрядних приладах з рідким ртутним катодом.

3. Електровакуумний діод

Діод – найпростіша електронна лампа, яка має два металічних електроди: катод і анод. Ці електроди розміщені у скляному балоні, де створений вакуум

10^-6…10^-7 мм рт. ст.

Катод діода буває прямого нагріву або з підігрівом. Якщо до аноду під’єднати додатній полюс джерела живлення, а до катоду від’ємний, то в лампі виникне струм. Якщо ж полюси джерела під’єднати навпаки – у лампі не виникне струму. На сьогоднішній день електровакуумні діоди ніде не застосовуються.