Электронов коэффициент

Вакуумным люминисцентным индикатором называют электронную лампу с оксидным катодом прямого накала, управляющей сеткой и анодом, состоящим из нескольких изолированных один от другого элементов. Эти элементы покрыты слоем люминофора, поэтому светятся при попадании на них потока электронов, испускаемых катодом.

Совмещение изображения с пластиной осуществляется автоматически путем регистрации вторичных электронов или рентгеновского излучения, испускаемых металлическими тонкопленочными метками совмещения на пластине.

Осуществить одинаково хорошую фокусировку луча для всей поверхности пластины большого диаметра невозможно. Поэтому применяют пошаговое экспонирование, когда электронный луч по очереди вычерчивает рисунки отдельных схем на пластине. После экспонирования очередного участка (кадра) рабочий стол с пластиной перемещается, производится автоматическое совмещение начального положения луча с пластиной и экспонирование следующего кадра. Совмещение осуществляют с точностью не хуже 0,1 мкм путем регистрации вторичных электронов, испускаемых металлическими метками совмещения на пластине при попадании на них электронного луча. Возможны два способа сканирования: растровый и векторный. При растровом способе луч проходит построчно все поле кадра, включась и выключаясь в нужные моменты времени ( 2.25, а). Луч имеет круглое сечение с гауссовским распределением плотности тока, его диаметр должен быть не более одной четверти минимальной ширины экспонированной

Электронный ток в лампах представляет собой движение отдельных электронов, испускаемых катодом и доходящих до анода. Несмотря на то, что средний анодный ток может быть величиной постоянной в зависимости от числа одновременно достигших анода электронэв, анодный ток будет меняться во времени. Причем эти изменения будут носить случайный характер. Этот эффект носит название дробового эффекта.

В электротехнической практике встречаются генераторы (источники питания), в которых тем или иным способом поддерживается определенная заданная неличина тока /. Такой источник питания называют источником тока. Его изображают кружком с двумя стрелками, имеющими разрыв, иногда рядом с кружком ставится буква / (аналогично букве Э около источника напряжения). Простейший пример физических условий, приводящих элемент цепи к режиму источника тока,— это включенная последовательно с источником напряжения электронная лампа, ток которой ограничивается количеством электронов, испускаемых катодом в единицу времени.

В ЭЛИ с кольцевым лучом ( 2.5, а) нагрев объема материала 1, помещенного в охлаждаемый водой медный тигель 2, служащий анодом, производится хорошо сфокусированным лучом электронов, испускаемых кольцевым катодом 3, который находится под отрицательным потенциалом (до 10 кВ) относительно заземленного анода. Фокусировка луча на поверхности материала достигается перемещением фокусирующего электрода 4,

В ЭЛИ с кольцевым лучом ( 2.5, а) нагрев объема материала 1, помещенного в охлаждаемый водой медный тигель 2, служащий анодом, производится хорошо сфокусированным лучом электронов, испускаемых кольцевым катодом 3, который находится под отрицательным потенциалом (до 10 кВ) относительно заземленного анода. Фокусировка луча на поверхности материала достигается перемещением фокусирующего электрода 4,

Для анализа многокомпонентных смесей применяются масс-спект-рометрические анализаторы, в которых также используется ионизационный метод Принцип действия одного из типов масс-спектрометров иллюстрируется 25.7, Анализируемый газ поступает в источник ионов /, укрепленный на конце вакуумной камеры 3. Под действием электронов, испускаемых катодом 2, молекулы газа ионизируются и при помощи фокусирующей системы 6, к которой приложено ускоряющее напряжение U, направляются в однородное магнитное поле электромагнита 4, вектор магнитной индукции В которого направлен и*р-пенднкулярно плоскости чертежа.

Поверхностная ионизация. Поверхностная ионизация — это поступление в газовую среду электронов, испускаемых одним из электродов — катодом.

Электронный ток в лампах представляет собой движение отдельных электронов, испускаемых катодом и доходящих до анода. Несмотря на то, что средний анодный ток может быть величиной постоянной в зависимости от числа одновременно достигших анода электронов, анодный ток будет меняться во времени. Причем эти изменения будут носить случайный характер. Этот эффект носит название дробового эффекта.

Первоначальный нагрев лампы обеспечивается работой специального вспомогательного устройства (стартера). В дальнейшем в процессе пуска рабочее напряжение сети прикладывается к электродам лампы. Возникает основной разряд. При этом поток электронов, испускаемых электродами, ускоряется электрическим полем, в результате чего возбуждаются молекулы ртути, испускающие ультрафиолетовое излучение, возбуждающее люминофоры, которые излучают видимый свет.

2.53. При какой энергии первичных электронов коэффициент вторичной эмиссии для никеля будет иметь максимальное значение? Для никеля постоянная Виддингтона с=7,4-1013 (эВ)2/м для малых энергий 0,5—1 кэВ. Средняя длина свободного пробега 7=3-Ю-9 м.

Для работы со световыми потоками малой интенсивности (от 10~1в лм) применяются фотоэлектронные умножители (ФЭУ), представляющие комбинацию фотоэлемента и многокаскадного вторично-электронного усилителя ( 23). При воздействии светового потока на полупрозрачный фотокатод Фк с его внутренней поверхности эмиттируются электроны, которые ускоряются полем первого динода Д1 и при соударении с ним вызывают поток вторичных электронов! коэффициент вторичной эмиссии может достигать 5—8. Вторичные электроны увлекаются полем динода Д2 и порождают новый поток электронов, и так далее до тех пор, пока электроны не достигнут анода А. Число динодов может доходить до 20, что обеспечивает умножение первичных фотоэлектронов в 108—109 раз, при этом чувствительность достигает 1000 А/лм. Если световой поток F превышает 10~" лм, то нарушается линейность, а при F = 10~3 лм фотоумножитель переходит в режим насыщения. Темновой ток в ФЭУ может доходить до Ю-9—Ю-6 А при t = 20-^-30 °С. При охлаждении баллона ФЭУ до температуры жидкого воздуха (t = —196 °С) темновой ток может быть уменьшен до 10~1? А.

Отношение общего числа вторичных электронов «2 к числу первичных электронов wx называют коэффициентом вторичной эмиссии:

Зависимость коэффициента вторичной эмиссии от энергии Е1 первичных электронов показана на 1-8. При увеличении энергии Е1 число вторичных электронов увеличивается и при некотором значении Е1кр коэффициент вторичной эмиссии достигает максимума. Значения ?1Кр и о'макс зависят от материала мишени. При дальнейшем увеличении Е1 глубина проникновения первичных электронов в мишень возрастает настолько, что вторичные электроны, образовавшиеся на значительной глубине, на пути к поверхности рассеивают большую часть энергии и теряют возможность покинуть мишень. Вследствие этих же причин уменьшается и число упруго отраженных электронов. Коэффициент вторичной эмиссии уменьшается.

1-8. Зависимость коэффициента вторичной эмиссии от энергии первичных электронов.

Таким образом, при низком уровне иижекции заряд электронов в базе пропорционален току электронов. Коэффициент пропорциональности в этом выражении имеет размерность времени и представляет собой постоянную времени накопления электронов в базе

Экранирующая сетка выполняет роль электростатического экрана, поэтому емкость ССА резко снижается. Одновременно ослабляется воздействие поля анода на потенциальный барьер вблизи катода лампы, что приводит к увеличению коэффициента усиления лампы. Степень ослабления экранирующей сеткой воздействия поля анода на потенциальный барьер в прикатодной области характеризуется проницаемостью D2. На экранирующую сетку подается положительное напряжение t/C2, соизмеримое с напряжением источника питания анода. Для уменьшения ССА и проницаемости D2 экранирующая сетка выполняется с малым шагом, но должна быть достаточно прозрачной для электронов, движущихся к аноду лампы.

Кинетическая энергия электронов, подлетающих к аноду при ?/А~ 15^-20 В, мала для возникновения заметной вторичной эмиссии с анода (участок / на 10.1), хотя ^С2>^А- При f/A>15-^20B кинетическая энергия электронов, достигающих анода, возрастает настолько, что появляется большое число вторичных электронов. Коэффициент вторичной эмиссии 0 (см. § 8.1) может оказаться боль-

Отношение общего числа вторичных электронов «2 к числу первичных электронов wx называют коэффициентом вторичной эмиссии:

Зависимость коэффициента вторичной эмиссии от энергии Е1 первичных электронов показана на 1-8. При увеличении энергии Е1 число вторичных электронов увеличивается и при некотором значении Е1кр коэффициент вторичной эмиссии достигает максимума. Значения ?1Кр и о'макс зависят от материала мишени. При дальнейшем увеличении Е1 глубина проникновения первичных электронов в мишень возрастает настолько, что вторичные электроны, образовавшиеся на значительной глубине, на пути к поверхности рассеивают большую часть энергии и теряют возможность покинуть мишень. Вследствие этих же причин уменьшается и число упруго отраженных электронов. Коэффициент вторичной эмиссии уменьшается.

1-8. Зависимость коэффициента вторичной эмиссии от энергии первичных электронов.