ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6
ром и двух коаксиальных цилиндров, из которых внутренний имел узкую осесиммет-
ричную прорезь и вращался с постоянной угловой скоростью [1].
При нагревании нити импульсным электрическим током испарившиеся атомы
серебра пролетали через прорезь внутреннего цилиндра и оставляли след, смещенный
относительно прорези, на внешнем цилиндре. Измерив зависимость смещения на
внешнем цилиндре от угловой скорости вращения внутреннего они получили, что рас-
пределение испарившихся атомов характеризуется неравновесной функцией, отли-
чающейся от максвелловской (1.2) и имеющей вид (1.3) для ν=3
()
fAe
xx
m
kT
x
33
3
2
2
υυ
υ
=
−
, (1.5)
где А
3
- нормировочный множитель, а координата x совпадает с радиальной координа-
той цилиндрической системы координат, на оси которой находится нить. Отличие (1.5)
от (1.2) можно объяснить тем, что распределение атомов серебра по скоростям в пучке,
вышедшем из отверстия в цилиндре, принципиально отличается от распределения мо-
лекул в закрытом сосуде. Действительно, поток атомов серебра, пропущенных через
узкую щель, обогащен более быстрыми атомами, летящими в одном направлении, по-
этому исследуемое распределение неизотропно, неравновесно и отличается от мак-
свелловского.
Многочисленные эксперименты указывают на существование похожей физи-
ческой ситуации, возникающей с термоэлектронами в коаксиальном вакуумном диоде.
В современных вакуумных диодах вместо платиновой нити используется цилиндриче-
ский бариевый оксидный катод. При нагревании катода в рабочем диапазоне темпера-
тур от 500 - 1100 К вследствие явления термоэлектронной эмиссии вокруг него образу-
ется газ термоэлектронов. Как и атомы серебра термоэлектроны, вылетающие с высо-
кой энергией из оксидного катода, устремляются к близко расположенному аноду и за-
ряжают его отрицательно.
Увеличение заряда на аноде происходит до тех пор, пока возникшее между ка-
тодом и анодом запирающее электрическое поле, направленное от катода к аноду, не
породит обратный поток, уравновешивающий первичный поток термоэлектронов. В
таком динамическом состоянии равновесия газа термоэлектронов между катодом и
анодом устанавливается термоэдс
ε
т
, которая напрямую зависит от температуры като-
да. Использовать термоэдс
ε
т
таких вакуумных диодов, названных термоэлектронными
преобразователями (ТЭП), в качестве источников постоянного тока предложил
А.В. Булыга (Институт физики твердого тела и полупроводников, АНБССР, г. Минск) в
1976 году [3-5].
Он обнаружил, что при фиксированных и различных температурах катода и ано-
да ТЭП с плоской геометрией электродов имеет постоянные значения ε
т
и внутреннего
сопротивления r. Их характерные значения лежат в диапазоне: ε
т
от 200 мВ до
1000 мВ, а r от 3 кОм до 15 кОм для вольфрама (расстояние между катодом и анодом
ТЭП лежало в диапазоне от 100 до 200 мкм) [5]. Если ТЭП подключить к внешнему со-
противлению, то в системе возникнет ток, обусловленный ε
т
. В этом случае между ка-
тодом и анодом наряду с равновесными термоэлектронами появятся неравновесные
термоэлектроны, участвующие в создании тока. Как показывают эксперименты стати-
стическая функция распределения по скорости носителей тока в запираемом ТЭП ока-
зывается близкой к неравновесной ФР (1.3) для параметра распределения, имеющим
значение ν=4.
В лабораторной работе методом задерживающего потенциала снимается зави-
симость тока от напряжения вакуумного ТЭПа и по ней восстанавливается в рабочем
диапазоне изменения потенциала спадающий участок НФР, который сравнивается с
теоретической НФР (1.3) для ν=4.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
