Электровакуумные приборы

Электронная эмиссия

Для получения в вакууме электронного прибора потока электронов используется специальный металлический или полупроводниковый электрод- катод. Для того чтобы электроны могли выйти за пределы катода, необходимо сообщить им извне дополнительную энергию, достаточную для преодоления противодействующих сил. Процесс выхода электронов из катода в окружающую среду называется электронной эмиссией.

В зависимости от спосо­ба сообщения электронам добавочной энергии различают такие ви­ды электронной эмиссии:

а) термоэлектронную эмиссию, при которой дополнительная энергия сообщается электронам в результате нагрева катода;

б) фотоэлектронную эмиссию, при которой поверхность катода облучается светом;

в) вторичную электронную эмиссию, являющуюся результатом
бомбардировки катода потоком электронов или ионов, летящих с большой скоростью;

г) электростатическую (автоэлектронную) эмиссию, при кото­рой сильное электрическое поле у поверхности катода создает силы, способствующие выходу электронов за его пределы.

Электровакуумными приборами называются электронные приборы, принцип действия которых основан на движении электронов в вакууме при работе в различных элек­трических полях. Хотя в большинстве на смену электронным лампам пришли полупроводниковые приборы, лампы все еще находят применение в видеотерминалах, радиолокаторах, спутниковой связи и во многих других электронных приборах.

Электронная лампа представляет собой, по существу, герметичную ампулу, в вакууме или газовой среде которой движутся электроны. Ампулу обычно изготавливают из стекла или металла. В лампе имеется несколько проводящих элементов, называемых электродами. В большинстве случаев электроды лампы изолированы друг от друга и посредством проволочных выводов соединены с внешними схемами. Электроды, которые служат для управления движением электронов, называются сетками; электроды, на которые электроны собираются, называются анодами.

Эмиссию электронов в лампе осуществляет катод. Эта эмиссия вызывается либо нагревом катода, в результате которого электроны испаряются с его поверхности, либо воздействием света на катод.

В зависимости от способа нагрева катода электрическим током различают катоды прямого накала и косвенного (подогревные). Катоды прямого накала представляют собой нить из тугоплавкого металла, нагреваемую непосредственно проходящим по ней током накала. Подогревной катод состоит из никелевой трубки, на наружную поверхность которой нанесен оксидный эмитирующий слой.