přednáška 12

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P11
1

FEKT VUT v Brně ESO / P12 / J.Boušek 1
Vakuové součástky – typy a využití
Obrazovky:
- osciloskopické
- televizní + monitory
Elektronky:
- vysokofrekvenční (do 1 GHz, 1MW)
- mikrovlnné elektronky ( až do 20 GHz, 10 MW)
- akustické zesilovače (výhodná přenosová charakteristika)
Speciální:
- násobiče sekundárních elektronů
- fotonky
- fotonásobiče
- převaděče obrazu
- výbojky + technologická zařízení
FEKT VUT v Brně ESO / P12 / J.Boušek 2
Vakuové součástky - emise elektronů
Tepelná emise:
- elektronky a vakuové obrazovky
- fyzikální (technologické) přístroje a zařízení
Sekundární emise (po dopadů elektronů nebo iontů):
- násobiče sekundárních elektronů
- elektronky (nežádoucí)
- výbojky, technologická zařízení
Fotoemise:
- fotonky, fotonásobiče
- výbojky, technologická zařízení
Emise elektrickým polem – tunelová emise:
- na ostrých hrotech a hranách (nežádoucí)
- autoemisní mikroskopy elektronky

FEKT VUT v Brně ESO / P12 / J.Boušek 3
Tepelná emise elektronů
J = S A.T2. exp(-eΦ / kT)
S - emitující plocha, A – emisní konstanta (vliv materiálu) T - teplota,
e - náboj elektronu, Φ - výstupní potenciál, k - Boltzmanova konstanta
FEKT VUT v Brně ESO / P12 / J.Boušek 4
Tepelná emise elektronů - katody
Malá výstupní práce – velká účinnost:
- alkalické kovy (technologicky nevhodné, pouze fotokatody)
Vysoká teplota tání – velká odolnost:
- Wolfram; přímo žhavená katoda; až 2000OC; nad 10kV/10kW
- W-Th; přímo žhavená (≈1700OC), do 10kV/10kW
Oxidy typu BaO, SrO:
- na keramickém tělísku
- do 1000OC
- do 1kV/1kW + obrazovky

FEKT VUT v Brně ESO / P12 / J.Boušek 5
Emise elektrickým polem:
- na ostrých hrotech a hranách
- velký gradient elektrického pole v blízkosti katody
- usměrnění pohybu elektronů
- vliv teploty
Žádoucí:
- autoemisní katody (T ≈ 300 K)
- elektronové mikroskopy
- speciální elektronky
Nežádoucí:
- sršení z ostrých hrotů a hran
- zmenšení elektrické pevnosti ( v plynech i ve vakuu)
Tunelová emise elektronů
FEKT VUT v Brně ESO / P12 / J.Boušek 6
Emise elektronů po dopadu částic:
- materiálová a úhlová závislost
- popisuje koeficient sekundární emise (0,5 ÷ 3)
Po dopadu elektronů:
- sekundární elektrony - energie je menší než 20 eV
- pružně odražené elektrony - stejná energie jako dopadajících
- ostatní elektrony - energie je rovnoměrně rozdělena
Nárazem kladných iontů a excitovaných atomů ( u výbojek ):
- předává se pohybová energie + energie ionizační a excitační
- emise elektronů z katody (studená) pro udržení výboje
Nežádoucí:
- při měření proudu částic (potlačení - Faradayova sonda)
- ovlivňování (zmenšení) anodového proudu tetrody
Využití: Násobiče sekundárních elektronů, fotonásobič, výbojky.
Sekundární emise


UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P11
2

FEKT VUT v Brně ES