* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
? 2*2] Электронная эмиссия 31 товышена, если свободным электронам сооб щать дополнительную энергию от другого источника, например облучать поверхность троводника светом, рентгеновскими лучами, юдвергать поверхность проводника бомбарди ровке частицами, имеющими большую ско рость, или же увеличивать температуру про водника. Т а б л и ц а 2-1 Ориентировочные данные работы выхода для некоторых проводников Металл W t 9в A f а/см'-град* Барий . . Вольфрам Кальций Молибден . . . . Оксидированный никель Торированный вольфрам Углерод 2,52 4,52 3,2 4,1 4,4 5,03 1,0-2,0 6,0 4,06 3,35 2,63 4,7 60 60,2 60,2 65 60,2 26,8 0,01 32 37,2 37 60,2 60,2 2-26. Термоэлектронная эмиссия. Термо электронной эмиссией называется эмиссия элек тронов с поверхности проводника, при которой :вободным электронам сообщается дополни тельная энергия за счет увеличения темпера туры проводника. Зависимость эмиссии элек тронов с поверхности любого материала от абсолютной температуры и работы выхода для данного материала выражается уравнением J = 1 000 AT*e eW/kT (2-16) : где / — плотность тока эмиссии, ма'см ; А—постоянная, зависящая от типа эмит тера (см. табл. 2-1); W — работа выхода эмиттера, эв; Т— абсолютная температура, К , k — постоянная Больцмана, равная 1,380 χ χ IO" * £ Ы ° К ; е — заряд электрона, равный 1,60 · \0~ к; е = 2,718, Уравнение (2-16) справедливо, если эмит тер находится в вакууме и если в вакууме на ходится другой электрод, положительный по тенциал которого по отношению к эмиттирующей поверхности достаточен, чтобы притянуть к себе все излучаемые электроны. Эффективность термоэлектронного эмиттера определяется выражением Э 4 1Ь » = ί . (2-17) где H — эффективность эмиттера, Malern; J — плотность тока эмиссии, ма/см*; P — расход мощности на нагревание еди ницы поверхности эмиттера, вт/см*. 2-2в. Типы эмиттеров. Термоэлектронная эмиссия электронов с поверхности большин ства материалов очень мала при температурах ниже 1 000° К. Хороший эмиттер должен иметь высокую эффективность при большом H сроке службы. Требования высокой рабочей температуры, большого срока службы и воз можно более высокой эффективности эмиттера сводят практически применяемые эмиттеры к нескольким материалам. Это — вольфрам, торированный вольфрам, оксидированный ни кель или сплавы никеля. Вольфрам. Работа выхода для вольфрама весьма высока по сравнению с другими мате риалами (см. табл. 2-1) Однако вольфрам имеет более высокую температуру плавления, чем любой другой металл (3 643 ° К ) , и может ра ботать при достаточно высоких температурах, давая при этом устойчивую и очень большую эмиссию на квадратный сантиметр эмиттера, не ухудшающуюся при испарении металла с поверхности. Вольфрамовые эмиттеры обычно работают при температурах 2 400 — 2 600° К. Вольфрам в основном употребляется в каче стве эмиттера только в лампах большой мощ ности, где анодное напряжение превышает 3 500 в. В лампах этого типа эмиттер подвержен бомбардировке положительными ионами, обра зующимися в результате ионизации остатков газа. Положительные ионы обладают очень боль шой энергией благодаря высокому анодному напряжению. Эта бомбардировка не оказывает заметного в л и я н и я на срок службы эмиттера из чистого вольфрама и в то ж е время сильно сокращает срок службы других эмиттеров. Торированный вольфрам. Одноатомный слой тория, осажденный на поверхность вольфрама, значительно снижает работу выхода электро нов по сравнению с работой выхода для чистого тория или для чистого вольфрама (см. табл. 2-1). Это объясняется тем, что слой тория з а р я ж е н положительно по отношению к вольфраму и на границе между двумя металлами создается сильное электрическое поле. Поэтому ториро ванный вольфрам будет излучать в несколько тысяч р а з больше электронов с единицы по верхности, чем чистый вольфрам, работающий при той же температуре. Чтобы образовать одноатомный слой тория на поверхности воль фрама, эмиттер, содержащий окись тория, карбиди руется и зате м π рокаливается π ри те мпературе 2 600—2 800° К в течение 1—2 мин. При этом углерод восстанавливает часть окиси тория в чистый торий. З а т е м температуру по нижают до 2 100° К и прокаливают эмиттер в течение 15—30 мин, чтобы дать возможность образовавшимся атомам тория диффундировать нз вольфрама на его поверхность. Торий, ко торый испаряется с поверхности эмиттера, непрерывно возмещается новыми атомами т о рия, диффундирующими изнутри вольфрама к е г о поверхности. Чтобы свести к минимуму испарение тория с поверхности эмиттера и уменьшить влияние бомбардировки положительными ионами, по верх слоя тория наносится слой карбида воль фрама. Это делается путем прокаливания эмит тера в атмосфере паров углеводородов Н а р у ж ный слой карбида вольфрама дает возможность работать при более высокой температуре без значительного испарения тория. Н о р м а л ь н а я рабочая температура для такого эмиттера около 1 900 КОксидные эмиттеры. В оксидном эмиттере керн из никеля нли сплава никеля покрывается е