Измерение температуры термоэлектронов в вакуумном диоде, страница 7

Здесь верхние знаки относятся к области 0<x<x_min, а нижние - к области x_min<x<L. Сшивая два решения (22) соотношением (15), связывающим токи в обеих частях диода, численными методами можно решить полную задачу зависимости тока диода от диодного зазора, потенциала анода, температуры катода и его эмиссионной способности, а также найти распределение потенциала по длине диода. Приведем результат таких вычислений в виде графика зависимости h(x) из работы [10] (Рис.5), где точка x = 0 соответствует x = x_min , катод находится слева от нее, анод - справа. Участок кривой в начале координат дан также в увеличенном масштабе - по переменной x в 10 раз, а по h - в 10 и 100 раз.

Практически параметры диода можно определить так. Задав температуру катода и ток диода, мы по формулам (24) находим безразмерную нормировку потенциала и координаты. По формулам (1) и (18) определяется высота потенциального барьера j_min,, откуда из левой половины графика Рис.5 находится координата x_min , после чего из графика мы имеем зависимость U(L) и распределение потенциала по длине диода.

6.2. Параметры диода 2Д3Б.

r_a = 7·10 ^-2 см - радиус анода;

r_к = 10 ^-3 см - радиус катода;

l_k = 1.3 см - длина катода;

U_н ~ 2 В - номинальное напряжение накала;

I_н ~ 100 мА - номинальный (не превышать!) ток накала;

6.3. Работы выхода для некоторых металлов в поликристаллическом состоянии ([4], стр.568, [11], с.445).

Элемент	w, эВ	Элемент	w, эВ	Элемент	w, эВ
Li	2.38	Cr	4.58	Mo	4.3
Na	2.35	Ba	2.49	W	4.54
K	2.22	Zn	4.24	Se	4,72
Rb	2.16	Cd	4.10	Fe	4.31
Cs	1.81	Hg	4.52	Co	4.41
Cu	4.40	Al	4.25	Ti	3.95
Ag	4.3	Sn	4.38	Rh	4.75
Au	4.3	Pb	4.0	Pd	4,8
Mg	3.64	Ta	4.12	Pt	5,32
Ca	2.80	Bi	4.4	Th	3.30
С	4.7	Ni	4.5	W2C	2.6-4.6 [4], с.569
		Пленка ThO2 на W	2.5 [11], c.445	Пленка Th на W	2.63 [7], [11], с.445

6.4. К определению температуры вольфрамового катода по величине тока накала

и диаметру катода

Рис.6. Зависимость T_c (I_H/d^3/2)

Ток накала I_Н - в амперах, диаметр катода d - в сантиметрах. Данный график получен прямым измерением температуры одиночной вольфрамовой нити.

6.5. График I/I₀ = k(-eU/kT)

7. Литература

1.  Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. Новосибирск; Издательство НГУ, 2000. -608 с.

2.  Физические величины. Справочник / Под ред.И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. -1231 с.

3.  Методы физических измерений / Под ред.Р.И.Солоухина. Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение, 1975. -250 с.

4.  Эберт Г. Краткий справочник по физике, ФизматГИЗ, М.: 1963. -551 с.

5.  Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1980. -207 с.

6.  И.Орлов. Изучение распределения термоэлектронов по скоростям. Курсовая работа, Электромагнитный практикум физического факультета НГУ, Новосибирск, 2001 г.

7.  Описание лабораторных работ. Часть 3. Электричество и магнетизм. Новосибирск: НГУ, 1988. -116 с.

8.  Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. акад. И.К.Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. -1004 с.

9.  Янке Е., Эмде Ф., Лёш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1968. -344 с.

10.  Форрестер А.Т. Интенсивные ионные пучки. М.: Мир, 1992. -353 с.