ТЭО.18 (30.04.2020)
Преподаватель Жерневская И.Е.
ОП.02 Электротехника и электроника
РАЗДЕЛ: ОСНОВЫЭЛЕКТРОНИКИ
Тема: Электронная эмиссия. Электрический разряд в газе. Электровакуумные и газоразрядные приборы
Цели занятия:
дидактическая: сформировать систему знаний о явлении электронной эмиссии, ее видах. Изучить устройство и работу электронных ламп
развивающая: развитие у студентов технического мышления, познавательной активности, анализа и применения информации
воспитательная: привитие устойчивого интереса к учебной дисциплине и избранной специальности
Задачи:
1. Краткий опорный конспект лекционного материала оформить в рабочей тетради.
2. Изучить:
Данилов И. А., Иванов Г. М., Общая электротехника с основами электроники. Стр. 414-423.
4. Посмотреть презентацию «электровакуумные приборы»
5. Дать ответы на контрольные вопросы.
Ответы на контрольные вопросы (с указанием даты и темы) оформить в рабочей тетради, сфотографировать на телефон и выслать на дистанционную почту (адреса для обратной связи указаны ниже).
Срок выполнения задания — до 04.05.2020!
Обратная связь:
1. zhernevskaja.inna@mail.ru
2. https://vk.com/zhernevskaya
3. https://ok.ru/profile/519483261262
4. Viber (+380713844123)
5. WhatsApp (+380713844123)
6. dist-obuchenie@mail.ru
Рекомендуемая литература:
1. Данилов И. А., Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники — М.: Мастерство, 2001
2. В. Е. Китаев Электротехника с основами промышленной электроники. Учебное пособие для проф.-тех. училищ. — М.: Высш. школа, 1980. - 254 с.
Лекция
Тема: Электронная эмиссия. Электрический разряд в газе. Электровакуумные и газоразрядные приборы
План
Явление электронной эмиссии и ее виды
Устройство, принцип работы электронных ламп
Классификация электронных ламп
Явление электронной эмиссии и ее виды
Явление электронной эмиссии
Электронная эмиссия — явление испускания электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости.
Чтобы электрон покинул конденсированную среду в вакууме или газе, должна быть затрачена энергия, которую называют работой выхода. Зависимость потенциальной энергии электрона от координаты на границе эмиттера и вакуума (или иной среды) называют потенциальным барьером. Его и должен преодолеть электрон, выходя из эмиттера.
Поддерживать эмиссию можно при выполнении двух условий.
Первое условие – подвод к электронам энергии, обеспечивающей преодоление потенциального барьера, либо создание такого сильного внешнего поля, что потенциальный барьер делается тонким и становится существенен туннельный эффект (автоэлектронная эмиссия), квантовое проникновение электронов сквозь потенциальный барьер, т.е. эмиссия электронов, имеющих энергию меньше работы выхода. Передача энергии бомбардирующими тело фотонами приводит к фотоэмиссии, бомбардировка электронами вызывает вторичную электронную эмиссию, ионами – ион-электронную эмиссию. Эмиссия может быть вызвана внутренними полями – эмиссия горячих электронов. Все эти механизмы могут действовать и одновременно (например – термоавтоэмиссия, фотоавтоэмиссия).
Второе условие – создание внешнего электрического поля, обеспечивающего увод от тела испускаемых электронов, для этого, в частности, нужно к эмиттеру подвести электроны, чтобы он не заряжался. Если внешнее поле, обеспечивающее увод эмитированных электронов, недостаточно для автоэлектронной эмиссии, но достаточно для понижения потенциального барьера, становится заметен эффект Шоттки – зависимость эмиссии от внешнего поля. В случае, когда эмитирующая поверхность неоднородна и на ней есть «пятна» с различной работой выхода, над ее поверхностью возникает электрическое «поле пятен». Это поле тормозит электроны, вылетающие из участков катода с меньшей, чем у соседних, работой выхода. Внешнее электрическое поле складывается с полем пятен и, возрастая, устраняет тормозящее действие пятен. Вследствие этого эмиссионный ток из неоднородного эмиттера растет при увеличении поля быстрее, чем в случае однородного эмиттера (аномальный эффект Шоттки).
Виды электронной эмиссии
- Термоэлектронная эмиссия
Электронную эмиссию, возникающую в результате нагрева, называют термоэлектронной эмиссией (ТЭ). Явление ТЭ широко используют в вакуумных и газонаполняемых приборах.
- Электростатическая или автоэлектронная эмиссия
Электростатической (автоэлектронной эмиссией) называют эмиссию электронов, обусловленную наличием у поверхности тела сильного электрического поля. Дополнительная энергия электронам твёрдого тела при этом не сообщается, но за счёт изменения формы потенциального барьера они приобретают способность выходить в вакуум.
- Фотоэлектронная эмиссия
Фотоэлектронная эмиссия (ФЭ) или внешний фотоэффект — эмиссия электронов из вещества под действием падающего на его поверхность излучения. ФЭ объясняется на основе квантовой теории твёрдого тела и зонной теории твёрдого тела.
- Вторичная электронная эмиссия
Испускание электронов поверхностью твёрдого тела при её бомбардировке электронами.
- Ионно-электронная эмиссия
Испускание электронов металлом при его бомбардировке ионами.
- Взрывная электронная эмиссия
Испускание электронов в результате локальных взрывов микроскопических областей эмиттера.
- Криогенная электронная эмиссия
Испускания электронов ультрахолодными, охлаждёнными до криогенных температур поверхностями. Мало изученное явление.