定义:二次电子发射现象是什么主要电子撞击金属中的自由电子并赋予它们的能量,使它们能够离开金属表面。调用由此过程发出的电子二次电子。这个过程叫做二次发射。
二次电子发射的可视化
假设一个电子源和一个金属发射器被放置在充满惰性气体的真空管中。它需要充满惰性气体或真空。这是因为如果金属与大气气体反应,那么它可能会导致金属生锈,它会恶化。
S是电子源,A是玻璃阳极,用来收集发射的次级电子。由于二次电子从发射极发射,外部电路中的电流流动。
因此,惰性气体不会与金属反应,因此它将与大气条件分离。放置在抽空管内的电子源发射电子。金属表面由自由电子组成,但它们可以仅在金属内自由移动。他们不能走出表面。
由初级电子源发射的电子称为初级电子。这些原电子具有高能量。它们以这种高能量撞击金属内部的自由电子。主电子撞击自由电子后,其速度会降低。他们的精力也会开始减少。
自由电子将由原电子提供的能量传递出去。因此,它们的速度将开始增加。它们速度的增加导致动能的增加。由于这个高动能,现在这些金属的自由电子将开始撞击金属表面。
这些电子被称为二次电子。这些电子的发射被称为二次电子发射。
二次电子发射所依赖的因素
- 初级电子数:初级电子的数目越高,发射的次级电子的强度就越高。每一个主电子在被金属中的自由电子轰击时都会给它们动能。
然后,这些二次电子将从金属表面敲出。对于单个主电子,发射两个或更多个二次电子。因此,较高的主要电子的数量越高将是二次电子的数量。
因此,可以通过增加初级电子的数量来增加二次电子的发射速率。
- 原电子能量:如果一次电子的能量较高,则可以实现显著的二次发射。这是因为金属中的一些电子与原子核紧密结合,而另一些则与原子核松散结合。
这些是价壳电子。通过向这些电子提供大量的能量,它们可以破坏共价键并无变化。
在这个阶段,他们也是免费的,但没有足够的能量来敲出或离开金属表面。因此,此时,如果它们被高能量电子轰击,那么它们也可以离开金属表面并变得自由并有助于传导过程。
- 初级电子入射角:一次电子的入射角对二次发射过程也至关重要,因为只有在适当的撞击下,二次发射的速率才会更高。
此时,二次电子的产生将更多。
- 发射器特征:发射体的特性对发射过程也是至关重要的。二次发射的过程取决于金属的功函数。
工作函数的值越低,较低的是发射过程所需的能量。因此,需要较低功函数的金属是用于二次电子发射的过程所必需的。
- 发射器的表面积:发射器的表面积对于发射电子也至关重要。这是因为更多的表面积将更多是电子发射。因此,随着表面积的增加,发射强度将按比例增加。
在类比的帮助下了解二次电子发射
考虑一个台球的一个例子,因为当一个高速和高能量的球被击中时,它将击打另一个球并且也将开始移动。场景后面的图片是快速移动球的能量被赋予静止的球,因此,静止的球也开始移动。
类似的是具有二次电子发射的条件。在该初级电子中,当它们与二次电子碰撞时,将它们的能量赋予二次电子。
二次发射系数的变化与初级电子能量
下面的图表描绘了二次发射系数的变化与制备的表面以及镍的初级电子的能量以及镍。二次发射系数的值还取决于原代电子的速度和金属的性质。
对于大多数金属,二次发射系数的值在1至2之间,但对于具有低功函数的金属如碱金属,发射系数值在10至15之间。
二次电子发射的应用
二次电子发射在各种电子设备和电路中至关重要。如果您想了解其实用程序,请考虑图像增强器电路的重要性。模糊的任何图像都可以加强它。增强器利用弱电流并产生强电流信号。
这种图像增强器电路对二次电子发射原理进行了工作。此外,诸如Dynatron振荡器,雷达的储存管,光电倍增管,CRT中的图像管等装置利用二次电子发射的原理来达到所需的目的。
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