Страница:Радиофронт 1931 г. №07-08.djvu/39

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Инш. А. А. Иванов

Ричардсон в 1901 г. первый занялся точным изучением явления испускания электричества накаленными телами, и опыты его, проведенные в условиях достаточно высокого вакуума, послужили основой для изучения и применения этого явления. Как показали опыты Ричардсона, металлы и другие проводники электричества, будучи нагреты в вакууме, испускают электроны п сами заряжаются положительно. Если рядом с таким телом поместить заряженный положительно проводник, то между ними через вакуум потечет постоянный электрический ток. Накаленный проводник, испускающий электроны, называется обычно катодом такого прибора. Ричардсону удалось дать не только качественную картину электронной эмиссии накаленных тел, но и количественную зависимость, связывающую эмиссию с размерами катода, его материалом и температурой. Ричардсон провел аналогию между испусканием электронов и испарением частиц вещества. Пользуясь известными ранее физикам представлениями об испарении и перенося эти соображения целиком на «испарение» электронов с металла под вл!&нием высокой температуры, ему удалось вывести уравнение для наибольшей, возможной эмиссии катода в зависимости от вышеуказанных факторов. Эта зависимость, известная под названием уравнения Ричардсона, в несколько измененном и уточненном Дешманом вп-

ь

де, дается формулой: is = AT4-fy где is наибольший ток эмиссии в амперах с 1 от2 поверхности катода, Т—абсолютная температура катода, А—постоянная величина для всех веществ—60,2; в—величина, зависящая от материала катода и пропорциональная так наз. работе выхода электрона, т. е. энергия, необходимой для того, чтобы вырвать электрон из данного металла, е—-основание натуральных лога^ рифмов, т. е. число, примерно равное 2,7.

Как видно из формулы, увеличение эмиссии С единицы поверхности катода может быть достигнуто изменением лишь двух факторов: Т и в (А и е—величины существенно постоянные, которых мы изменять не можем), т. е. повышением температуры катода Т и уменьшением величины <?, т. е. выбором материала с возможно низкой работой выхода электрона. Практика построения катодов вакуумов приборов пользуется обеими этими возможностями, давая соответственно два типа катодов с высокой и низкой рабочей температурой.

Вольфрам

Для того чтобы рабочая температура катода была достаточно высока, во-первых, необходимо, чтобы сам материал катода мог выдержать ее, т. е. был бы достаточно тугоплавок и не улетучивался бы при высоких температурах. Так как все металлы, из которых можно, ввиду их механических и химических свойств, с удобством изготовить катоды, напр. в виде проволок, обладают работой выхода выше 3 вольт, а при этом условии катод должен иметь температуру свыше 2 000°С. чтобы быть практически применимым, то удовлетворяющим этому выбору металлов остается лишь очень ограниченное количество, именно лишь самые тугоплавкие металлы—вольфрам (температура плавления 3 380°С), молибден (т. пл. 2 620°С) и тантал (т. пл. 3 000°С). Практически из этих металлов в настоящее время употребляется лишь вольфрам, так как молибден уже сильно испаряется прп рабочих температурах, а тантал, во-первых, не дает достаточной прочности, а во-вторых, чрезвычайно трудно очищается от окислов, которые сильно понижают его эмиссию.

Вольфрамовые катоды, обыкновенно изготовляемые из проволоки, в настоящее время широко применяются, в особенности для мощных ламы с высоким напряжением на аноде, т. е. для ламп генераторных.

Обычно рабочая температура вольфрамовых