Положительно заряженными

Наилучшие параметры имеет процесс окраски в электростатическом поле коронного разряда. При этом способе изделие помещают на заземленный конвейер, проходящий между электродами, соединенными с отрицательным полюсом источника питания напряжением 80... 120 кВ. Коронный разряд, возникающий между заземленным изделием и электродами, ионизирует молекулы воздуха. В это пространство направляют струю тонкораспыленной краски, частицы которой, заряжаясь отрицательно, притягиваются к положительно заряженным деталям. При этом способе колебания по толщине слоя краски уменьшаются до 5... 8 мкм (при обычном распылении — 50 ... 70 мкм), повышается производительность труда, потери краски составляют всего 5... 10%, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда и возникает возможность механизации и автоматизации процесса.

В нашем примере ( 1.1, б) один из атомов кремния замещен атомом сурьмы. Четыре валентных электрона сурьмы образуют ковалентные связи с четырьмя соседними атомами кремния, пятый же электрон остается на своей круговой орбите. Для освобождения этого электрона достаточно подвести извне незначительную энергию порядка 0,05 эВ (доя германия 0,01 эВ), поскольку сила электростатического притяжения его к атому сурьмы резко снижается из-за влияния атомов исходного вещества. Примесный атом при этом становится положительно заряженным ионом. Это означает, что при температурах выше 200 К все освободившиеся электроны участвуют в процессе электропроводности, а примесные атомы ионизируются. Избыток свободных электронов обусловливает электронную проводимость (проводимость и-типа) данного полупроводникового материала. Примеси, определяющие этот вид электропроводности, называются донорами,

Диэлектрики характеризуются присутствием ничтожного числа свободных электронов. Электроны диэлектрика связаны в основном с положительно заряженным ядром и движутся по некоторым орбитам вокруг него.

Ионизация газа происходит в результате удаления из нейтральных частиц одного или нескольких электронов. Это удаление требует затраты энергии извне на преодоление кулоновых сил притяжения между электроном и положительно заряженным ионом. Энергия, затрачиваемая на ионизацию, различна для разных газов; она равна произведению заряда электрона на потенциал ионизации газа и для наиболее слабо связанных с молекулой электронов находится в пределах 4—25 эВ. Легко ионизируются пары щелочных металлов (4—5эВ); у паров других металлов энергия ионизации больше (7—8 эВ), у инертных газов она еще больше (15—25эВ). Для удаления у однократно заряженного иона второго электрона требуется весьма большая энергия (около 50 эВ).

В § 3-14 установлено, что на границе между положительно заряженным проводником и полем напряженность поля заряда данного элемента направлена во внешнее пространство нормально к поверхности проводника

Для целенаправленного изменения свойств полупроводники легируют, т.е. вводят в небольшом количестве атомы примесей, позволяющие управлять типом электропроводности (электронный, дырочный) и удельной электрической проводимостью. Элементарные полупроводники — кремний, германий, а также алмаз принадлежат IV группе Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Каждый атом такого элементарного полупроводника имеет на внешней орбите по четыре валентных электрона, которые в тетраэд-рической кристаллической решетке (четыре ближайших соседа) образуют заполненные ковалентные связи. При введении в такой полупроводник примесных атомов V группы— фосфора (Р), мышьяка (As) или сурьмы (Sb) —атом примеси замещает атом полупроводника. Например, для фосфора в кремнии четыре из пяти валентных электронов фосфора образуют с сеседними четырьмя атомами кремния ковалентные связи, а энергия связи пятого электрона, равная энергии ионизации, оказывается малой и составляет сотые доли электрон-вольта. Поэтому уже при температурах более 100 К такие электроны покидают примесные атомы (говорят, что примесь полностью ионизована) и становятся электронами проводимости, полупроводник имеет преобладающую электронную проводимость я-типа. Легирующую примесь такого сорта называют донорной, а атомы — донорами. В диапазоне комнатных температур каждый донор дает свободный электрон в зону проводимости, а сам становится положительно заряженным ионом. Это сдвигает термодинамическое равновесие: дырок становится меньше, чем в собственном полупроводнике, а электронов больше, В полупроводнике я-типа электропроводности электроны называют основными носителями, а дырки -—неосновными носителями заряда.

Под воздействием внешнего электрического поля домен может перемещаться через кристалл в направлении от «катода» к «аноду» со скоростью порядка 105 м/с. Учитывая, что домен может двигаться только против сил ноля (так как под воздействием внешнего поля электроны, скопившиеся в области хг, преодолевают силы кулонов-ского притяжения к положительно заряженным донорам и устремляются к аноду), местом его зарождения всегда является область катода. При подходе к аноду электроны рекомбинируют и домен

Связь между такого рода атомами, т. е. между сильными металлами и галоидами осуществляется следующим образом. Вначале происходит перезарядка обоих атомов: электрон от атома металла переходит к атому галоида. При этом атом металла становится положительно заряженным ионом (катионом), атом галогена — отрицательно заряженным ионом (анионом). Эти ионы взаимодействуют по закону Кулона как два разноименных заряда. Такая связь получила название ионной, или гетерополярной.

Полиакрил-амид (ПАА) Четвертичные соли на основе поли-винилтолуо-ла(флокулянт ВА-2) В нейтральной, слабокислой и слабощелочных средах действует как неионный полимер Катионный флокулянт обладает положительно заряженным макроионом; вызывает флокуляцию отрицательно заряженных взвесей без добавки неорганического коагулянта; способствует снижению цветности в окрашенных природных водах Ускоряет хлопьеобразо-вание; повышает скорость фильтрования; понижает остаточные концентрации коагулянтов в очищенной воде; способствует снижению дозы коагулянта в зимнее время Ускоряет процесс осветления, особенно при низких температурах воды, когда процесс коагуляции замедляется; применение флокулянта эффективно при обработке мутных и цветных вод 0,4—10 при содержании ГДП 501—1000 г/м3; 0,6—0,4 при содержании ГДП 101—500 г/м3, цветности 20—60 град; 1,0—0,6 при содержании ГДП 11—100 г/м3, цветности 30—100 град; 1,5—1,0 при содержании ГДП 10 г/м , цветности 50 град Наиболее сильное флокулирую-щее действие проявляется при добавлении ПАА 0,1—5,0 г/м В одноступенчатых схемах с контактными осветлителями или крупнозернистыми фильтрами; оптимальная доза 0,4—1,0 % массы твердой фазы или 1 мг на 7—10 град цветности (для осветления мутных вод)

Катионный флокулянт обладает положительно заряженным макроионом; вызывает флокуляцию отрицательно заряженных взвесей без добавки неорганического коагулянта; способствует снижению цветности в окрашенных природных водах

Как видно из рисунка, это поле формируется тремя электродами— катодом К (потенциал которого принимается равным нулю), диафрагмой (модулятором) М с небольшим отрицательным потенциалом и положительно заряженным электродом А — первым анодом или ускоряющим электродом. Конечно, для получения луча круглого сечения необходимо поле, обладающее осевой симметрией; иными словами, все электроды прожектора должны быть соос-ными телами вращения.

Для обеспечения высокой чувствительности трубки требуется создать насыщенность фототока, для чего у поверхности катода должно быть электростатическое поле, ускоряющее электроны. Это поле создается положительно заряженным (относительно катода) проводящим покрытием цилиндрической части колбы. При сравнительно большом диаметре колбы поле у катода оказывается неоднородным, электроны у краев катода испытывают на небольшом расстоянии от катода значительное ускорение, тогда как в центре катода поле намного слабее. Эта неоднородность поля может быть причиной искажения изображения при его переносе магнитным полем. Поэтому в некоторых типах супериконоскопов вблизи катода устанавливается плоская мелкоструктурная сетка. Несмотря на то, что сетка перехватывает часть фотоэлектронов, качество изображения повышается за счет высокой однородности поля, отбирающего фотоэлектроны. Чтобы изображение сетки не было перенесено на мишень и не участвовало в создании видеосигнала, сетку размещают на таком расстоянии от фотокатода, при котором элементарные пучки электронов, фокусируемые продольным магнитным полем, имеют пучности.

1. Молекулы электролитов при растворении в воде в большей или меньшей степени распадаются на ионы, т. е. частицы, несущие электрические заряды. Каждое растворенное в воде вещество образует два иона — катион, заряженный положительно, и анион — отрицательно. Положительно заряженными являются ионы водорода и металлов, а отрицательно заряженными — кислотные и водные остатки.

Атомы акцепторов, например бора в кремнии р-типа, показаны кружками со знаком минус, означающим отрицательный заряд атома вследствие захвата электрона. Свободные положительно заряженные дырки показаны знаком плюс. Объем области р-типа также электрически нейтрален, так как число акцепторов равно числу дырок. М При соединении этих двух областей ( 8, 6) появляется диффузионный поток свободных электронов из n-области в р-область и, казалось бы, все электроны должны прорекомбинировать с дырками р-области. Однако в действительности этого не происходит потому, что, как только часть электронов покидает приграничную n-область, в ней появляется слой положительного пространственного заряда, образованного нескомпенсированными положительно заряженными атомами доноров. Плотность пространственного заряда р равна произведению концентрации донорных атомов Л/д и заряда электрона q, т.е. р = <7/Vfl. Аналогично в приграничной р-области вследствие ухода части свободных дырок в n-область появляется слой отрицательного пространственного заряда, образованного нескомпенсированными отрицательно заряженными ионами акцепторов. Плотность его равна - <7/VA. В итоге в области р-п-перехода устанавливается равновесие: образуется двойной слой пространственного заряда, не содержащий свободных носителей заряда и препятствующий своим электрическим полем Е дальнейшему перемещению основных носителей заряда через p-n-переход. Распределение пространственного заряда р, электрического поля Е и потенциала У в области p-n-перехода показаны на 9, а, б, в. Потенциальный барьер в слое объемного пространственного заряда соответствует электрическому

вятся положительно заряженными ионами и создают ускоряющее поле, способствующее выходу термоэлектронов. Еще большего повышения эмиссионной способности термоэлектронного катода можно достигнуть, если поверхность катода покрыть тонким слоем окислов щелочных металлов. У обработанного таким образом оксидного катода работа выхода может быть ниже 1 эВ, что позволяет уменьшить рабочую температуру катода до 500—600 °С и тем самым резко сократить расход энергии и увеличить срок службы до нескольких тысяч часов. Особенность оксидного термоэлектронного катода — его способность отдавать в импульсных режимах токи огромной плотности (до 103 А/см2).

тронов — около 6-Ю21 в 1 см3. Внутри металла силы притяжения электрона сбалансированы положительно заряженными ядрами ( 3.8). Непосредственно у поверхности на электроны действуют результирующие силы притяжения, для преодоления которых и выхода за пределы металла электрону нужно обладать достаточной

При растворении веществ диполи растворителя положительно заряженными концами ориентируются вокруг отрицательных ионов, а отрицательно заряженными концами — вокруг положительных ионов, разрушая кристаллическую решетку вещества.

В процессе термоэлектронной эмиссии с поверхности металлов происходит выход свободных электронов, которые совершают работу по преодолению электрического потенциального барьера, существующего на поверхности металла. Число свободных электронов в металлах велико: в 1 см3 содержится 6-Ю21 электронов. Внутри металла силы притяжения электрона сбалансированы положительно заряженными ядрами ( 4.20). Непосредственно у поверхности металла появляются результирующие силы притяжения, для преодоления которых и выхода за пределы металла электрону нужно обладать достаточной кинетической энергией. Увеличение кинетической энергии происходит при нагреве металла.

Вблизи катода происходит устранение отрицательного пространственного заряда положительно заряженными ионами за счет введения в межэлектродное пространство легко ионизируемого газа. Атомы газа, соударяясь с электронами, ионизируются в том случае, если энергия выхода электрона с катода больше, чем энергия ионизации атомов газа. Обычно в качестве ионизируемого газа используют пары цезия, потенциал ионизации которого 3,89 В, а катод выполняют из вольфрама с потенциалом выхода 4,52 В. Ведутся поиски других веществ, обладающих лучшими характеристиками.

Для ламп с несколькими сетками обычно флуктуации сильнее. Можно сказать, что чем больше сеток находится под положительным потенциалом, тем интенсивнее флуктуации тока в лампе. Это объясняется тем, что к случайным изменениям тока эмиссии добавляются тоже случайные изменения распределения общего тока между положительно заряженными электродами. Вследствие этого меньше помех такого рода возникает в простейших трехэлектродных лампах, и несмотря на их несовершенство в других отношениях (малое значение \и, большие значения Свх), они часто применяются в первых каскадах усилителей с большим общим коэффициентом усиления.

Схема включения тиратрона изображена на 1.12, б. В схеме один источник питания. При отсутствии управляющих импульсов на сетке напряжение на промежутке сетка—катод достаточно для возникновения темнового разряда и недостаточно для возникновения тлеющего разряда. Если подать на сетку управляющий импульс, разряд между сеткой и катодом переходит в тлеющий и перебрасывается на анод—тиратрон зажигается. Тиратрон ограниченно управляем, так как с помощью сетки можно его зажечь, но нельзя погасить, поскольку при зажженном приборе сетка оказывается окруженной положительно заряженными ионами, в результате чего она и теряет свое управляющее действие. Погасить тиратрон можно, снижая Еа, либо уменьшая ток га через него.

Четвертый вид связи — молекулярная связь (связь Ван-дер-Ваальса). Такая связь существует в некоторых веществах между молекулами с ковалентными внутримолекулярными связями. Межмолекулярное притяжение в этом случае обусловливается согласованным движением валентных электронов в соседних молекулах ( В-4). В любой момент времени электроны максимально удалены друг от друга и максимально приближены к положительным зарядам. При этом силы притяжения валентных электронов положительно заряженными остовами соседних молекул оказываются сильнее сил

Позже мы еще вернемся к интригующему процессу радиоактивного распада и тому значению, которое он представляет для практического применения ядерной энергии. А сейчас подчеркнем, что излучение частиц радиоактивными атомами не является однородным. Вместе с уже упоминавшимися положительно заряженными частицами испускаются отрицательно заряженные (которые называют бета-частицами). Кроме альфа- и бета-частиц, распад сопровождается испусканием гамма-лучей, которые представляют собой кванты электромагнитного излучения и по своим свойствам подобны рентгеновским лучам но_ обладают еще большей про-