Билет №16. За счёт чего образуется анодное и катодное падение потенциала в столбе дуги?

Билет №13. По какой формуле определяется плотность тока при термоэлектронной эмиссии? Как влияет температура на ток эмиссии?

Эмиссия электронов и ионов – это выход заряженных частиц, происходящий на границе твердого тела с вакуумом или газом при воздействии на эмиттер теплового нагрева, светового излучения, электронной или ионной бомбардировки, постоянного или высокочастотного электрического поля и т.д.Явление испускания в вакуум электронов нагретым телом называется термоэлектронной эмиссией. Уравнение Ричардсона-Дешмана определяет плотность тока термоэмиссии:

где является универсальной постоянной и не зависит от рода эмиттера. Уравнение Ричардсона-Дешмана показывает, что плотность тока термоэлектронной эмиссии с поверхности металла зависит от температуры и эффективной работы выхода материала. Уравнение определения плотности тока термоэмиссии применимо не только к металлическим, но и к полупроводниковым катодам любого типа. Специфика состоит, однако, в том что, если у металлов положение уровня Ферми можно было в первом приближении считать не зависящим от температуры и рассматривать j_эфф. как постоянную данного материала, то у примесных полупроводников положение уровня Ферми зависит от температуры.

Билет №14. По какой формуле определяется плотность тока при автоэлектронной эмиссии? При каких напряжённостях электрического поля возникает автоэлектронная эмиссия?

Автоэлектронная эмиссия (полевая эмиссия, электростатическая эмиссия, туннельная эмиссия) - испускание электронов проводящими твердыми и жидкими телами под действием внешнего электрического поля E достаточно высокой напряженности ( В/см). Термин автоэлектронная эмиссия отражает отсутствие энергетических затрат на возбуждение электронов, свойственных другим видам электронной эмиссии. Теоретический расчет плотности тока j автоэлектронной эмиссии приводит к формуле

Автоэлектронная эмиссия из металлов в вакуум изучена наиболее полно. В этом случае j следует т. н. закону Фаулера - Нордхейма:

,

Билет №15. Что делают для повышения тока эмиссии?

закон Фаулера - Нордхейма:

,

При более высоких температурах важным становится термическое возбуждение электронов в металле, приводящее к увеличению тока эмиссии, поскольку электроны, обладающие большими энергиями, чем уровень Ферми, имеют более низкий барьер, через который они должны туннелировать. При еще более высоких температурах эмиссия осуществляется как за счет туннелирования, так и за счет термического возбуждения, превосходящего барьер. Увеличение тока эмиссии в результате снижения энергетического барьера под влиянием внешнего ускоряющего поля называется эффектом Шоттки.

Билет №16. За счёт чего образуется анодное и катодное падение потенциала в столбе дуги?

Вблизи катода сварочной дуги имеет место сложная совокупность процессов, благодаря которой ток из относительно холодного катода проходит в горячую плазму. Ток может переноситься электронами эмиссии и ионами плазмы столба дуги. Из-за большей подвижности электронов вблизи катода образуется нескомненсировлнный объемный заряд, обеспечивающий катодное падение потенциала Uк. В зоне катодного падения потенциала ускоряются электроны и положительные ноны, благодаря чему электроны могут производить ударную ионизацию, а ноны переносить значительно большую долю тока, чем в плазме столба. В большинстве дуг у анода формируется отрицательный объемный заряд с положительным падением потенциала, ускоряющим движение отрицательно заряженных частиц по направлению к аноду. При этом устанавливается анодное падение потенциала Ua, обеспечивающее перенос заданного тока через переходную область между плазмой и анодом. Значение анодного падения потенциала в основном определяется параметрами плазмы, сечением анодного пятна и силой тока. При сварке плавящимся электродом анод, интенсивно испаряясь, поставляет в анодную область пары металла, обладающие низким потенциалом ионизации. Ионизация паров в анодной области приводит к увеличению концентрации ионов, в результате анодное падение потенциала уменьшается. Наличие в столбе дуги и анодной области электроотрицательных частиц приводит к повышению анодного падения потенциала и вызывает сужение дуги.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: