Общий курс физики Том 3. Электричество - Сивухин Д.В.
Скачать (прямая ссылка):
Делается это с целью предотвращения «запирания» лампы. Дело в том, что в те периоды времени, когда потенциал сетки положителен, на нее попадают электроны. В отсутствие утечки на сетке накопились бы отрицательные заряды такой величины, что ток через лампу прекратился бы. Надлежащим подбором емкости С и сопротивления г можно добиться, чтобы колебания напряжения на сетке происходили около небольшого определенного значения, при котором еще сохраняется управляющее действие сетки, а сеточный ток пренебрежимо мал.
4. Для многих целей требуется, чтобы анодный ток зависел от сеточного и практически не зависел от анодного напряжения. Это достигается введением между управляющей сеткой и анодом дополнительной сетки, на которую подается положительный относительно катода потенциал, несколько меньший потенциала анода. Такая дополнительная сетка называется экранной, а четырехэлектродная лампа, в которую она входит, — тетродом. Введение экранной сетки ослабляет электрическое поле в окрестности анода, уменьшая тем самым влияние потенциала анода на анодный ток. В этом отношении экранная сетка действует так же, как уменьшение проницаемости D управляющей сетки. Поэтому коэффициент усиления у тетрода при прочих равных условиях гораздо больше, чем у триода. Однако введение экранной сетки легко может привести
472
ТОКИ В МЕТАЛЛАХ, ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ВАКУУМЕ
[ГЛ. VII
к нежелательным явлениям. Электроны, прошедшие через экранную сетку, попадают на анод и выбивают из него вторичные электроны. Это явление называется динатронним эффектом. Такое явление возникает и в триоде. Но в триоде при нормальной работе выбитые электроны обратно возвращаются к аноду под действием электрического поля последнего. В тетроде же экранная сетка всегда заряжена положительно, и в случае сильных колебаний анодного напряжения потенциал анода в отдельные периоды может стать ниже
_______потенциала экранной сетки. Тогда выбитые
I электроны начнут попадать на экранную
4,- сетку и проходить через нее. Это ведет к
уменьшению анодного тока, появлению провалов на характеристиках и ухудшению свойств тетрода. Нежелательные явления, вызванные дннатрониым эффектом, могут быть устранены введением третьей, т^к называемой защитной или противо-динатронной сетки. Эта сетка помещается между экранной сеткой и анодом (рнс.
251). Она соединяется с катодом (часто внутри лампы). Находясь под потенциалом катода, она тормозит вторичные электроны, препятствуя попаданию их на экранную сетку. В то же время она не оказывает существенного влияния на движение основного электронного потока. Лампы с пятью электродами, или пентоды, имеют высокий коэффициент усиления. Их характеристики гладкие, без провалов. Поэтому они получили более широкое распространение, чем тетроды.
Применение электронных ламп для генерации электрических колебаний будет рассмотрено в § 133.
§ 103. Вторичная и автоэлектровная эмиссия
1. При бомбардировке поверхностей металлов, полупроводников или диэлектриков пучком электронов наблюдается испускание вторичных электронов. Это явление называется вторичной электронной эмиссией (в электронных лампах его чаще называют динатронним эффектом, см. предыдущий параграф). В пучке эмиттируемых электронов наблюдаются три, группы электронов; 1) электроны, упруго отраженные поверхностью эмиттера, 2) неупруго отраженные электроны, 3) вторичные электроны, т. е. такие электроны, которые выбиваются из эмиттера первичными электронами. Для количественного описания явления принято вводить коэффициент вторичной эмиссии ст. Так называют отношение а полного количества электронов N, испущенных эмиттирующей поверхностью, к числу первичных электронов N0:
а = N/N0.
§ 1031
ВТОРИЧНАЯ И АВТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ
473
Коэффициент вторичной электронной эмиссии зависит от пр ирэды, изготовления и от состояния поверхности облучаемого тела, а также от скорости электронов в падающем пучке и от угла падения последнего. Коэффициент о не зависит от интенсивности пучка первичных электронов, если эта интенсивность не настолько велика, чтобы приводить к испарению и разрушению поверхности тела. Начальная кинетическая энергия основной доли вторичных электронов, вышедших из эмиттера, составляет несколько эВ и в широком интервале не зависит от энергии первичных электронов. Первичные электроны, проникая внутрь бомбардируемого вещества, возбуждают на своем пути электроны эмиттера. Число электронов, возбуждаемых на единице пути первичного электрона, возрастает к концу пробега последнего. Именно здесь зарождается основная доля вторичных электронов, которые затем при благоприятных условиях могут выйти наружу. Чем больше скорость v первичных электронов, тем глубже они проникают в облучаемое тело и тем больше возбуждают вторичных электронов. Но, поскольку освобождение электронов происходит в более глубоких слоях тела, уменьшается вероятность выхода их наружу. Этим объясняется, почему коэффициент вторичной эмиссии сначала возрастает с увеличением скорости v первичных электронов, затем достигает размытого максимума, а при дальнейшем возрастании скорости v снова уменьшается. Аналогично объясняется возрастание коэффициента о с увеличением угла падения первичных электронов: при скользящем падении первичного пучка вторичные электроны возникают в среднем ближе к поверхности эмиттера, чем при нормальном падении. Для отчетливого наблюдения этого явления необходимо, конечно, чтобы поверхность эмиттера была достаточно гладкой.
