Страница:Радиофронт 1935 г. №23.djvu/31

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


Инж. А. М. Халфин

(Продолжение. См. «РФ» № 13, 15, 16, 17118 и 19)

В предыдущих статьях мы познакомились с основными приборами оптики электронов — с магнитными и электростатическими линзами.

Прежде чем приступить к описанию разнообразных и чрезвычайно интересных применений оптики электронов, нам необходимо в кратких

чертах остановиться на некоторых вопросах, связанных с излучением «электронных потоков» и явлениями, сопровождающими «освещение» различных тел электронными лучами.

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ

Подобно тому как всякий действующий оптический прибор содержит какой-нибудь источник

света, в электронно-оптических приборах обязательно должен иметься источник свободных

электронов, образующих электронные лучи.

Существует несколько типов таких источников, основанных на следующих физических явлениях:

1) излучение электронов накаленными металлами; 2) фотоэффект; 3) динатронный эффект или вторичное излучение электронов и наконец

4) радиоактивность.

Накаленные катоды, имеющиеся во всех радиолампах, хорошо известны читателю. Эти катоды являются также самым распространенным источником электронных лучей в катодных осциллографах, электронных микроскопах и т. п.

Впервые излучение электронов накаленной нитью электрической лампочки было открыто Эдисоном.

Не вдаваясь в подробности, мы укажем здесь основные законы этого излучения. Прежде всего количество вылетающих из накаленного металла электронов очень сильно зависит от его температуры. Начиная с некоторой довольно высокой температуры (2000° для вольфрама), количество излучаемых электронов очень быстро возрастает с ее увеличением. Помимо температуры иа эту термоэмиссию, т. е. тепловое излучение электронов; влияет материал катода и состояние его поверхности.

Тонкий слой некоторых металлов, наир. тория, цезия на поверхности катода заметно уменьшает так называемую «работу вылета электронов». Это, грубо говоря, значит, что катоды, покрытые тонким слоем тория, бария, или цезия, удерживают электроны на поверхности с меньшей силой, чем например чистый вольфрам. Поэтому вылет электронов для этих катодов начинается при более низкой температуре, чем для вольфрама. А при одинаковой температуре вольфрам будет излучать меньшее количество электронов.

Катоды современных радиоламп обработаны так, что иа их поверхности образуются тончайшие пленки металлов, сильно уменьшающих работу вылета. Эмиссионная способность таких катодов очень велика. Максимальный электронный

пбток, который мы можем получить, скажем с 1 см2 катода, определяется той наибольшей температурой, которую может выдержать катод не .разрушаясь. Можно сказать, что накаленные металлы дают начало мощным потокам электронных лучей.

Фотоэффект, т. е. излучение электронов с поверхности металлов под воздействием падающего на них света, оыл вперв|ые открыт в 1887 г. Герцем.

Фотоэффект лежит в основе действия различи ных фотоэлементов.

Количество вырываемых светом электронов зависит главным образом от его интенсивности.

Это количество фотоэлементов в широких пределах пропорционально световому потоку.

Помимо этого излучение фотоэлектронов зависит от цветного, т. е. спектрального, состава падающего света. Чем короче длина волны одноцветного луча, т. е. чем он более «синий», тем легче вырываются электроны с поверхности металла. Источники этих фотоэлектронов мы будем называть фотокатодами.

Величина фотоэлектронного потока в большой степени зависит от рода металла, образующего фотокатод. При этом снова главную роль играет работа вылета. Чем эта работа меньше, тем фотоэффект больше. Поэтому наиболее чувствительные к свету фотокатоды получаются из поверхностей, обладающих наименьшей работой вылета.

Катоды современных высокочувствительных фотоэлементов, подобно катодам электронных ламп, не состоят из одного металла. Они обработаны сложным образом, причем у самой поверхности образуется тончайшая пленка светочувствительного металла. Наиболее чувствительными являются катоды с цезиевой пленкой. ^

Фотокатод по сравнению с накаленным катодом излучает мало электронов. Для нас этот источник электронов потому представляет исключительный интерес, что он как бы преобразует световые лучи в электронные. Благодаря этому создается возможность связать задачи и приборы световой оптики с оптикой электронов.

Спроектируем при помощи об’ектива на плоский фотокатод оптическое изображение каких-либо предметов. Тогда различные участки нашего катода будут освещены по-разному, в зависимости от распределения света и тени в изображении.

Стало быть, фотокатод даст начало Электронному потоку более плотному в Тех местах, где изображение ярче. Другими словами, мы получим электронное изображение. Таким образом фотоэффект дает возможность превращать оптические световые изображения в электронные.

Перейдем ко вторичному излучению электронов. Динатронный эффект—вырывание электронов с поверхности различных веществ под влиянием aq бомбардировки этой поверхности быстрыми влек-