Вторичная электронная эмиссия

Вторичная электронная эмиссия — испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов. Вторичный электронный поток состоит из электронов, отраженных поверхностью (упруго и неупруго отраженные электроны), и «истинно» вторичных электронов — электронов, выбитых из металла, полупроводника или диэлектрика первичными электронами. Отношение числа вторичных электронов к числу первичных , вызвавших эмиссию, называется коэффициентом вторичной электронной эмиссии: ,

Коэффициент зависит от природы материала поверхности, энергии бомбардирующих частиц и их угла падения на поверхность. У полупроводников и диэлектриков больше, чем у металлов. Это объясняется тем, что в металлах, где концентрация электронов проводимости велика, вторичные электроны, часто сталкиваясь с ними, теряют свою энергию и не могут выйти из металла. В полупроводниках и диэлектриках же из-за малой концентрации электронов проводимости столкновения вторичных электронов с ними происходят гораздо реже и вероятность выхода вторичных электронов из эмиттера возрастает в несколько раз.

Применение

Явление вторичной электронной эмиссии используется в фотоэлектронных умножителях (ФЭУ), применяемых для усиления слабых фотоэлектрических токов. Кроме того, оно используется в электронной литографии, оказываясь основным фактором засвечивания резиста.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Вторичная электронная эмиссия» в других словарях:

вторичная электронная эмиссия — вторичная эмиссия Электронная эмиссия, обусловленная непосредственно бомбардировкой поверхности материала электронами или ионами. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы вторичная эмиссия EN secondary electron emission … Справочник технического переводчика

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание эл нов (вторичных) тв. и жидкими телами (эмиттерами) при их бомбардировке эл нами (первичными). При толщине эмиттера, меньшей пробега первичных эл нов, вторичные эл ны эмиттнруются как со стороны бомбардируемой поверхности (В. э. э.… … Физическая энциклопедия

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов (вторичных) твердыми и жидкими телами при бомбардировке их поверхности первичными электронами. Используется для усиления электронных потоков в электрических вакуумных приборах, напр., в фотоэлектронных умножителях … Большой Энциклопедический словарь

Вторичная электронная эмиссия — испускание электронов поверхностью твёрдого тела при её бомбардировке электронами. Открыта в 1902 немецкими физиками Аустином и Г. Штарке. Электроны, бомбардирующие тело, называются первичными, испущенные вторичными. Часть первичных… … Большая советская энциклопедия

вторичная электронная эмиссия — испускание электронов (вторичных) твёрдыми и жидкими телами (эмиттерами) при бомбардировке их поверхности первичными электронами. Используется для усиления электронных потоков в электровакуумных приборах, например, в фотоэлектронных умножителях.… … Энциклопедический словарь

вторичная электронная эмиссия — antrinė elektronų emisija statusas T sritis chemija apibrėžtis Antrinių elektronų išspinduliavimas iš pirminiais elektronais apšaudomo metalo, puslaidininkio, dielektriko. atitikmenys: angl. secondary electron emission rus. вторичная электронная… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

вторичная электронная эмиссия — Электронная эмиссия, обусловленная исключительно ударами электронов о поверхность тела … Политехнический терминологический толковый словарь

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов, происходящее в результате бомбардировки поверхности твёрдого тела (металла, ПП или диэлектрика) пучком электронов. Количественно В. э. э. характеризуется коэфф. В. э. э., равным отношению числа вторичных электронов,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов (вторичных) твёрдыми и жидкими телами (эмиттерами) при бомбардировке их поверхности первичными электронами. Используется для усиления электронных потоков в эл. вакуумных приборах, напр. в фотоэлектронных умножителях … Естествознание. Энциклопедический словарь

Электронная эмиссия — Электронная эмиссия явление испускания электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Типы эмиссии Термоэлектронная эмиссия Электронную эмиссию, возникающую в результате нагрева, называют термоэлектронной эмиссией (ТЭ). Явление ТЭ… … Википедия

Источник

Вторичная электронная эмиссия

Полезное

Смотреть что такое «Вторичная электронная эмиссия» в других словарях:

вторичная электронная эмиссия — вторичная эмиссия Электронная эмиссия, обусловленная непосредственно бомбардировкой поверхности материала электронами или ионами. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы Синонимы вторичная эмиссия EN secondary electron emission … Справочник технического переводчика

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание эл нов (вторичных) тв. и жидкими телами (эмиттерами) при их бомбардировке эл нами (первичными). При толщине эмиттера, меньшей пробега первичных эл нов, вторичные эл ны эмиттнруются как со стороны бомбардируемой поверхности (В. э. э.… … Физическая энциклопедия

Вторичная электронная эмиссия — Вторичная электронная эмиссия испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов. Вторичный электронный поток состоит из электронов, отраженных поверхностью (упруго и… … Википедия

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов (вторичных) твердыми и жидкими телами при бомбардировке их поверхности первичными электронами. Используется для усиления электронных потоков в электрических вакуумных приборах, напр., в фотоэлектронных умножителях … Большой Энциклопедический словарь

вторичная электронная эмиссия — испускание электронов (вторичных) твёрдыми и жидкими телами (эмиттерами) при бомбардировке их поверхности первичными электронами. Используется для усиления электронных потоков в электровакуумных приборах, например, в фотоэлектронных умножителях.… … Энциклопедический словарь

вторичная электронная эмиссия — antrinė elektronų emisija statusas T sritis chemija apibrėžtis Antrinių elektronų išspinduliavimas iš pirminiais elektronais apšaudomo metalo, puslaidininkio, dielektriko. atitikmenys: angl. secondary electron emission rus. вторичная электронная… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

вторичная электронная эмиссия — Электронная эмиссия, обусловленная исключительно ударами электронов о поверхность тела … Политехнический терминологический толковый словарь

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов, происходящее в результате бомбардировки поверхности твёрдого тела (металла, ПП или диэлектрика) пучком электронов. Количественно В. э. э. характеризуется коэфф. В. э. э., равным отношению числа вторичных электронов,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов (вторичных) твёрдыми и жидкими телами (эмиттерами) при бомбардировке их поверхности первичными электронами. Используется для усиления электронных потоков в эл. вакуумных приборах, напр. в фотоэлектронных умножителях … Естествознание. Энциклопедический словарь

Электронная эмиссия — Электронная эмиссия явление испускания электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Типы эмиссии Термоэлектронная эмиссия Электронную эмиссию, возникающую в результате нагрева, называют термоэлектронной эмиссией (ТЭ). Явление ТЭ… … Википедия

Источник

Источники электронов, виды электронной эмиссии, причины ионизации

Для того чтобы понять и объяснить принципы действия электронных приборов, необходимо ответить на следующий вопрос: каким образом электроны освобождаются? На него мы ответим в настоящем статье.

В соответствии с современной теорией атом состоит из ядра, имеющего положительный заряд и сосредоточивающего в себе почти всю массу атома, и расположенных вокруг ядра отрицательно заряженных электронов. Атом как целое электрически нейтрален, поэтому заряд ядра должен равняться заряду окружающих его электронов.

Поскольку все химические вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов, то всякое вещество в твердом, жидком или газообразном состоянии представляет собой потенциальный источник электронов. Действительно, все три агрегатных состояния вещества используются в технических приборах в качестве источника электронов.

Особенно важным источником электронов являются металлы, которые для этой цели обычно используются в виде проволок или лент.

Возникает вопрос: если такая нить содержит в себе электроны и если эти электроны сравнительно свободны, т. е. могут более или менее свободно перемещаться внутри металла (что это действительно так, мы убеждаемся на основании того, что даже весьма малая разность потенциалов, приложенная к двум концам такой нити, направляет поток электронов вдоль нее), то почему электроны не вылетают из металла и не образуют в обычных условиях источника электронов? Простой ответ на этот вопрос можно дать на основе элементарной электростатической теории.

Предположим, что электроны покидают металл. Тогда металл должен приобрести положительный заряд. Поскольку заряды противоположных знаков взаимно притягиваются, электроны снова притянутся к металлу, если только какое-нибудь внешнее воздействие не будет препятствовать этому.

Существует несколько способов, с помощью которых электронам в металле можно сообщить энергию, достаточную для того, чтобы они покинули металл:

1. Термоэлектронная эмиссия

Термоэлектронная эмиссия — испускание электронов накаленными телами. Термоэлектронная эмиссия исследовалась в твердых телах и особенно в металлах и полупроводниках в связи с использованием их как материала для термоэлектронных катодов электронных приборов и преобразователей тепла в электрическую энергию.

Явление потери отрицательного электричества телами при их нагревании до температуры выше белого каления известно с конца XVIII века. В. В. Петров (1812), Томас Эдисон (1889) и другие установили ряд качественных закономерностей этого явления. К 30-м годам XX века были определены основные аналитические зависимости между числом эмиттированных электронов, температурой тела и работой выхода.

Ток, который течет по нити, когда к ее концам приложено напряжение, нагревает эту нить. Когда температура металла окажется достаточно высокой, электроны будут покидать поверхность металла и выходить в окружающее пространство.

Металл, используемый таким образом, носит название термоэлектронного катода, а освобождение электронов этим способом называется термоэлектронной эмиссией. Процессы, вызывающие термоэлектронную эмиссию, аналогичны процессам испарения молекул с поверхности жидкости.

Как в том, так и в другом случае должна быть затрачена некоторая работа. В случае жидкости эта работа представляет собой скрытую теплоту парообразования, равную энергии, необходимой для того, чтобы перевести один грамм вещества из жидкого в газообразное состояние.

В случае термоэлектронной эмиссии так называемая работа выхода представляет собой минимальную энергию, необходимую для того, чтобы испарить один электрон из металла. Вакуумные ампы, ранее применявшиеся в радиотехнике, обычно имели термоэлектронные катоды.

Действие света на поверхности различных материалов также приводит к освобождению электронов. Энергия света используется для сообщения электронам вещества необходимой добавочной энергии с тем, чтобы они могли покинуть металл.

Материал, применяемый в качестве источника электронов по этому способу, носит название фотоэлектрического катода, а процесс освобождения электронов известен как фотоэлектрическая или фотоэлектронная эмиссия. Этот способ освобождения электронов лежит в основе электрического глаза — фотоэлемента.

3. Вторичная эмиссия

При ударе частиц (электронов или положительных ионов) о металлическую поверхность часть кинетической энергии этих частиц или вся кинетическая энергия их может быть сообщена одному или нескольким электронам металла, в результате чего они приобретут энергию, достаточную для того, чтобы покинуть металл. Этот процесс называется вторичной электронной эмиссией.

4. Автоэлектронная эмиссия

Если вблизи поверхности металла существует весьма сильное электрическое поле, то оно может вырывать из металла электроны. Это явление называется автоэлектронной или холодной эмиссией.

Ртуть является единственным металлом, который широко используется в качестве катода с автоэлектронной эмиссией (в старых ртутных выпрямителях). Ртутные катоды допускают очень большие плотности тока и позволяют конструировать выпрямители на мощности до 3000 кВт.

Из газообразного вещества электроны могут освобождаться также несколькими путями. Процесс, в результате которого атом теряет электрон, называется ионизацией. Атом, потерявший электрон, называется положительным ионом.

Процесс ионизации может иметь место в результате следующих причин:

1. Электронная бомбардировка

Свободный электрон в газонаполненной лампе может приобрести за счет электрического поля энергию, достаточную для ионизации молекулы или атома газа. Этот процесс может носить лавинный характер, так как после выбивания электрона из атома оба электрона в дальнейшем при столкновении с частицами газа могут освобождать новые электроны.

Первичные электроны могут освобождаться из твердого тела любым из рассмотренных выше способов, причем роль твердого тела может играть как оболочка, в которую заключен газ, так и любой из электродов, расположенных внутри лампы. Первичные электроны могут также создаваться в результате фотоэлектрической эмиссии.

2. Фотоэлектрическая ионизация

Если газ подвергнуть действию видимого или невидимого излучения, то энергия этого излучения может оказаться достаточной (при поглощении ее атомом) для того, чтобы вырвать некоторые электроны. Этот механизм играет важную роль в определенных видах газового разряда. Кроме того, в газе может иметь место фотоэлектрический эффект под действием излучения возбужденных частиц самого газа.

3. Бомбардировка положительными ионами

Положительный ион, соударяясь с нейтральной газовой молекулой, может освободить электрон, как в случае электронной бомбардировки.

4. Термическая ионизация

Если температура газа достаточно высока, то некоторые электроны, входящие в состав его молекул, могут приобрести энергию, достаточную для того, чтобы покинуть атомы, которым они принадлежат. Это явление аналогично термоэлектрической эмиссии из металла. Этот тип эмиссии играет роль только в случае мощной дуги при высоком давлении.

Наиболее существенную роль играет ионизация газа в результате электронной бомбардировки. Фотоэлектрическая ионизация имеет значение при некоторых разновидностях газового разряда. Остальные процессы имеют меньшее значение.

Еще относительно недавно везде применялись электровакуумные приборы различных конструкций: в технике связи (в особенности радиосвязи), в радиолокации, в энергетике, в приборостроении и т. д.

Применение электровакуумных приборов в области энергетики состояло в преобразовании переменного тока в постоянный (выпрямление), в преобразовании постоянного тока в переменный (инвертирование), в изменении частоты, в регулировании скорости электродвигателей, в автоматическом контроле напряжения генераторов переменного и постоянного тока, во включении и выключении значительных мощностей в электросварке, в управлении освещением.

Использование взаимодействия излучения с электронами привело к созданию фотоэлементов и газоразрядных источников света: неоновых, ртутных и люминесцентных ламп. Электронные приборы управления имели исключительное значение для цепей театрального и производственного освещения.

В настоящее время все эти процессы используют полупроводниковые электронные приборы, а для целей освещения используются светодиодные технологии.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник