1.3. Ток катода. Составляющие потоков электронов.

Основным источником электронов в ЭУЛ является катод. Ток катода определяется суммарным зарядом электронов, уходящих от катода за единицу времени. Обозначим эту величину через I К .

Термоэлектроны, при своем движении к аноду, будут перехватываться, в том или ином количестве, сетками. Обозначим через k i величину, равную относительному количеству электронов, перехваченных i -ым электродом и назовем ее коэффициентом токораспределния этого электрода:

(1.1)

где n i – число электронов, перехваченных i –ым электродом за единицу времени;

n k – общее количество электронов, ушедших от катода за то же время.

На основании (1.1) можно сказать, что одна из компонент тока i –го электрода будет равна: I ik = k i ? I k (1.2)

Эта компонента обуславливается электронами, идущими от катода и попадающими на рассматриваемый электрод. Совершенно очевидно, что ? k i = 1 .

Катод не единственный источник СНЗ. В лампе протекает ряд процессов, которые приводят к генерации СНЗ как средой, так и другими электродами. Эти процессы следующие:

•  образование СНЗ в результате ударной ионизации атомов и молекул остаточного газа;

•  термоэлектронная, фотоэлектронная, электростатическая эмиссия электронов сетками и анодом;

•  вторичная электронная эмиссия с сеток и анода.

Термоэлектронная эмиссия – это испускание электронов, обусловленное только тепловым возбуждением свободных электронов вещества.

Фотоэлектронная эмиссия – испускание электронов, обусловленное воздействием электромагнитного излучения на свободные электроны вещества.

Электростатическая эмиссия – испускание электронов в результате просачивания последних сквозь потенциальный барьер, ширина которого уменьшена внешним электрическим полем.

Вторичная электронная эмиссия – испускание электронов, обусловленное воздействием на свободные электроны вещества других электронов или ионов, приходящих извне.

Во всех видах эмиссии определяющее значение имеет величина, характеризующая соответствующие свойства тела, и называемая работой выхода .

Работа выхода – это величина, равная изменению энергии заданной конденсированной системы (твердое тело, жидкость), состоящей из N ионов и N электронов, при изотермическом переходе этой системы из состояния, в котором все N электронов находятся внутри тела, в состояние, когда один из N электронов покоится на бесконечности от поверхности тела в вакууме.

Генерация СНЗ другими элементами, кроме катода – явление нежелательное, так как приводит к ухудшению параметров прибора. Поэтому применяется ряд технологических мер для подавления упомянутых процессов.