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关于电子产品

热离子排放

定义:热电子效应或者热离子排放可以定义为当热能应用于金属时,电子从金属表面发射的现象。这个词热离子是由单词构成的热的和离子。热意味着热量和离子是带电粒子。

热电子发射取决于三个因素,金属表面温度,金属表面的区域最后但不是最少的功函数金属。

热离子效应在电子产品中的意义

的热离子效应在一些重要的电子设备的操作中占有至关重要的地位。例如,我们考虑a阴极射线管。阴极射线管的工作原理是围绕热阴极展开的,热阴极是热电子效应的副产品。

温度效应

在提供热能后发射电子的发射极或热金属表面称为热阴极射线管。因此,热离子效应形成了各种电子器件的基础。

发射金属的整个布置放置在填充有惰性气体的抽空管或管内。如果将其放置在开放的气氛中,将加热到高温的金属将与大气中存在的氧气反应。这导致金属的劣化。

因此,如果将其放置在填充有惰性气体的空间或空间中,则由于惰性气体而不会由于其完全的原子构造而与任何金属元素反应,则金属将被保存。

热电子效应的数学解释

在热电子发射过程中所发射的电子取决于金属表面的表面积和表面的温度。它可以借助所给出的方程进行数学表达O. W. Richardson Dushman。

热电子发射方程

比例常数,也称为板材常数,对大多数金属来说是60万,但它会随着金属特性的变化而变化。下式可以确定b的值。b的值取决于金属的特性。因此,对于一种特定的金属来说,它是恒定的,但是它会随着温度的变化而变化。

eq 2热电子发射

因此,从上面的等式,很明显,要实现最大排放,我们需要有两件事。金属的任意作用功能应低,或金属表面的温度应高。如果我们可以达到上述条件,则大量电子将使价带进入真空。

下表给出了某些金属的这些常数的值。此外,在特定温度下流过的最大电流称为温度的饱和值。

热量发射数据表

用类比的方法理解热电子效应

考虑沸水的一个例子;只有当施加到它的热能足够高时,水就会开始沸腾。如果施加的热能不足以达到其沸点,则水不会沸腾。

类似于水的沸点,金属也具有低于该温度的阈值温度,没有电子将发射。相反,当温度相当于或大于阈值温度时,金属将发出电子。

沸点只不过是水的阈值温度,水开始沸腾。类似地,热离子发射的阈值温度是高于可以观察到热离子效果的温度。

价电子层中的电子与原子成键。这是由于原子核对它们施加的引力。要从价电子层释放电子,外部源施加的能量应该足够高,以克服原子核施加的力。

发射粒子被称为热离子。这些热离子的发射取决于某些因素。让我们阐明控制热离子效应的因素。

影响热量效应的因素

  1. 金属的工作功能:金属的功函数是金属原子发射电子所需要的最小能量。功函数的低值意味着很容易从该金属的原子发射电子。更高的功函数意味着金属需要更高的能量来提供排放。

因此,如果利用低功功能的金属来达到这一目的,热离子的发射速率可以增加。

2.表面温度:表面的温度对热离子发射起着至关重要的作用。如果发射金属的温度很高,就会释放出更多的电子。由于高温为电子提供热能,从而使其动能增加。

3.金属表面表面积:金属的表面积越高,热电子发射量就越高。这是因为表面积越大,排放速率就越大。大的表面积为电子发射提供了更多的空间。因此,如果使用大表面积金属,热离子发射率将成比例地增加。

热离子电流密度随温度的变化

下图说明了金属发射器温度的热离子电流密度的变化。

热离子发射特性

从上图中可以清楚地看出,发射电流密度随温度的升高呈线性变化。

相关条款:

  1. 霍尔效应
  2. 材料
  3. 激光二极管
  4. 光电发射
  5. 二次电子发射

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评论

  1. rinku.说

    2019年4月13日下午4点40分

    太棒了

    回复

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