热电子发射

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  热电子发射汉语拼音:Redianzi Fashe;英语:Thermionic Emission),加热金属使其中大量电子克服表面势垒而逸出的现象。与气体分子相似,金属中的自由电子作无规则的热运动,其速率有一定的分布。在金属表面存在着阻碍电子逃脱出去的作用力,电子逸出需克服阻力作功,称为逸出功(旧称功函数)。在室温下,只有极少量电子的动能超过逸出功,从金属表面逸出的电子微乎其微。一般当金属温度上升到1000℃以上时,动能超过逸出功的电子数目急剧增多,大量电子由金属中逸出,这就是热电子发射。若无外电场,逸出的热电子在金属表面附近堆积,成为空间电荷,它将阻止热电子继续发射。通常,以发射热电子的金属丝为阴极,另一金属板为阳极,其间加电压,使热电子在电场作用下从阴极到达阳极,这样不断发射、不断流动,形成电流。随着电压的升高,单位时间从阴极发射的电子全部到达阳极,于是电流饱和。

  许多电真空器件的阴极是靠热电子发射工作的。由于热电子发射取决于材料的逸出功及其温度,应选用熔点高而逸出功低的材料如敷钍或敷铯的钨丝来做阴极。

  除热电子发射外,靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射的,称为二次电子发射。靠外加强电场引起电子发射的称为场效发射。靠光照射金属表面引起电子发射的称为光电发射。各种电子发射都有其特殊的应用。