熱電子發(fā)射和氣體電離
將固體或液體陰極加熱時(shí)，其中自由電子吸收了熱能，電子動(dòng)能增加，當(dāng)電子動(dòng)能增大 到足以克服其中正電荷的引力時(shí)，便逸出陰極表面向外發(fā)射，稱(chēng)熱電子發(fā)射。熱電子發(fā)射所 需消耗的能量，稱(chēng)為電子的逸出功。逸出功以電子伏特為電位，leV相當(dāng)于1個(gè)電子在電位 差為IV的路程上移動(dòng)所需的能量，其值等于1.59X 10 I9J。逸出功大小取決于材料的種 類(lèi)和表面情況等因素，例如當(dāng)金屬表面存在氧化物或其他雜質(zhì)時(shí)，逸出功降低。
陰極表面的熱電子發(fā)射的電流密度（A/m2)
J = A-T2-c^w/kT (4-1)
式中，A為與陰極材料有關(guān)的常數(shù)，對(duì)于純金屬，A =6 x 105;T為陰極的絕對(duì)溫度，K;研為陰極材料的逸出功，eV,在真空中大多數(shù)純金屬為3~4.5eV;A為玻耳茲曼常數(shù)，々=8. 66 x 10_5eV/K。
由上式可看出，當(dāng)陰極材料一定時(shí)，陰極表面熱電子發(fā)射的電流密度隨著陰極溫度的升 高而急劇增加。因此，為產(chǎn)生電弧，陰極必須達(dá)到較高的溫度，發(fā)射足夠的熱電子。
要使氣體電離，氣體的中性分子必須離解為正離子、電子或電子附著分子或原子形成的 負(fù)離子。氣體中性分子要離解為正離子和電子，必然要消耗一定能量，此能量稱(chēng)為電離功。 例如氬氣電離功為15.7cV。
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