Эмпирическая зависимость

Катоды прямого нагрева более просты в изготовлении, но обладают рядом недостатков, из которых главным является значительная трудность сочетания требуемых условий прямого нагрева катода с рациональной формой эмиттирующей поверхности: по условиям прямого нагрева наиболее благоприятна форма катода в виде пластины постоянного поперечного сечения, а по условиям эмиссии более рациональна поверхность катода в виде вогнутого круглого зеркала. Катоды косвенного нагрева создают более равномерную плотность эмиссии и обладают большей долговечностью.

Отсюда следует, что если внешнее поле у эмиттирующей поверхности имеет напряженность, достаточную для полной компенсации тор'Мозящего действия потенциального барьера, то даже при низких температурах можно металл получить значительную электронную эмиссию. Подсчитано, что для компенсации потенциального барьера необходимо иметь у поверхности напряженность поля порядка 108 В/см. Однако уже при напряженности поля порядка 106 В/см наблюдается значительная электронная эмиссия с холодных поверхностей. Это связано с тем, что при очень узком потенциальном барьере существует, \ как известно из квантовой меха- \ ники, конечная вероятность про- ' никновения электронов сквозь барьер без затраты энергии. Технически получить значение напряженности 'поля, достаточное для возникновения электростатической эмиссии, трудно, однако уже имеются приборы, использующие это явление. Кроме того, достаточную напряженность поля можно получить созданием вблизи 'поверхности металла слоя положительных ионов (например, ионизированных -паров ртути над поверхностью жидкой ртути).

На 1.40 приведена схема установки для электронно-лучевого экспонирования. Термоэмиссионный катод /, управляющий электрод 2 и анод 3 образуют устройство формирования электронного луча — электронную пушку. Диаметр эмиттирующей поверхности катода равен примерно 100 мкм. За счет электростатической фокусировки в пушке диаметр электронного луча уменьшается примерно до 30 мкм.

На 1.40 приведена схема установки для электронно-лучевого экспонирования. Термоэмиссионный катод /, управляющий электрод 2 и анод 3 образуют устройство формирования электронного луча — электронную пушку. Диаметр эмиттирующей поверхности катода равен примерно 100 мкм. За счет электростатической фокусировки в пушке диаметр электронного луча уменьшается примерно до 30 мкм.

Из формулы (8.6) следует, что плотность термоэлектронного тока определяется температурой эмиттирующей поверхности и работой выхода. Так как обе эти величины стоят в показателе эскпоненты, то зависимость тока от них очень сильная. Так, повышение температуры вольфрамового катода от 1000 до 2500 К вызывает увеличение тока эмиссии примерно на 16.порядков; покрытие вольфрамового катода одноатомным слоем цезия, уменьшающим работу выхода с 4,52 до 1,36 эВ, вызывает увеличение плотности тока примерно на 14 порядков. Поэтому в настоящее время катоды из чистых металлов практически не применяются (кроме катодов специального назначения). . .

Следует указать, что подобная ВАХ наблюдается лишь при относительно малых плотностях тока эмиссии и высоких положительных потенциалах на коллекторе, когда вблизи эмиттирующей поверхности не возникает сколько-нибудь значительного объемного заряда из электронов, не успевших достичь коллектора. При наличии же такого заряда вольт-амперная характеристика описывается уже уравнением Чайльда — Лэнгмюра, согласно которому / ~ Vz/2.

Эффект Шоттки. Вывод о независимости / от V при V > 0 не совсем точен. Ускоряющее поле у эмиттирующей поверхности, действуя на электрон с силой F — —q$ ( 8.7, б), совершает на пути х работу Fx = — q$x и тем самым уменьшает потенциальную энергию электрона на i/g> = q%x. На 8.8, 6 показана зависи-

(штрихпунктирная прямая), в поле сил электрического изображения UII3 (штриховая кривая) и результирующей потенциальной энергии электрона U (непрерывная кривая). Из 8.8, б видно, что ускоряющее поле, действующее у эмиттирующей поверхности, понижает потенциальный барьер на АХ. Расчет показывает, что для полей не слишком высокой напряженности

При выгорании ядерного топлива происходит накопление продуктов деления, в том числе и газообразных, а также изменение структуры топлива за счет перекристаллизации. Оба эти явления могут приводить к распуханию материалов электрогенери-рующего канала ТЭП, что сопровождается уменьшением размера и без того малого зазора между катодом и анодом ТЭП..Это может привести к серьезному нарушению режима работы ТЭП и к его вынужденной остановке. Кроме того, создается опасность проникновения или диффузии топлива на внешнюю поверхность эмиттера и перенос вещества с катода на анод посредством транспортных реакций. Для повышения эффективности работы эмиттера применяются ориентированные молибденовые и особенно вольфрамовые покрытия (см. гл. V). Однако проникновение на наружную поверхность хотя бы небольших количеств топлива может привести к образованию слоя, который резко ухудшает адсорбционную способность эмиттирующей поверхности по отношению к цезию и тем самым сильно снижает работу выхода электронов.

Основными параметрами, определяющими качество катода, являются [2]: размер эмиттирующей поверхности; плотность тока эмиссии; рабочая темпера»

Для проверки и восстановления кинескопов можно пользоваться устройствами визуального контроля. Первая группа устройств включает осциллографи-ческие, растровые индикаторы и т. п. Вторую группу образуют устройства, использующие режим «электронной лупы», т. е. режим наблюдения проекции эмиттирующей поверхности катода восстанавливаемого кинескопа на экране того же кинескопа.

Диффузионный слой, изолированный р-я-переходом. Определение характеристик диффузионных слоев кремния, созданных на подложках с противоположным типом электропроводности, производят непосредственно по результатам измерения их поверхностного сопротивления четырехзондовым методом. В основе этого метода лежит эмпирическая зависимость удельного сопротивления кремния от концентрации ионов примеси р(Л/,-), рассчитанная с использованием огромного количества экспериментальных данных по измерению концентрации и подвижности носителей заряда. Эта зависимость в широком интервале концентраций примесей (1014— 1020 см~3) имеет вид

Для различных интервалов концентрации донорной или акцепторной примеси константа В и показатель степени а имеют свои значения. Эмпирическая зависимость (1.16) относится к кремнию n-типа, легированному мышьяком, фосфором и сурьмой, и к кремнию р-типа с примесями алюминия, бора и галлия.

Профессором Н. Е. Лысовым предложена эмпирическая зависимость для вычисления мощности: потерь при протекании переменного тока по проводникам из ферромагнитного материала:

Для определения дуговой эрозии контактов масляного выключателя в диапазоне отключаемых токов / = 1-^30 кА справедлива эмпирическая зависимость между током и длительностью горения дуги:

Дуговая эрозия контактов в вакууме в определенном интервале тока происходит преимущественно за счет испарения. На 3.23 приведена экспериментальная зависимость скорости эрозиии контактов в вакууме от отключаемого тока. В диапазоне токов / = 0,2н-1 кА для дуговий эрозио контактов в вакууме установлена следующая эмпирическая зависимость Г301:

На 10-23 изображена эмпирическая зависимость времени травления (ttv) от времени отжига пленки металлосилицид-ного сплава,^ полученной термовакуумным напылением (/Отж).

На 10-24 показана эмпирическая зависимость времени травления от времени напыления пленки заданной толщины того же сплава, т. е. от скорости ее конденсации.

Для пароводяной смеси эмпирическая зависимость имеет вид:

Эмпирическая зависимость коэффициента теплоотдачи от температуры насыщения имеет вид:

Эмпирическая зависимость

На основании имеющегося экспериментального материала по N2O4 и данных [5.26] по пароводяному потоку полученная эмпирическая зависимость для определения VCM. up имеет вид: