Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сливков И.Н. -> "Электроизоляция и разряд в вакууме" -> 59

Электроизоляция и разряд в вакууме - Сливков И.Н.

Сливков И.Н. Электроизоляция и разряд в вакууме — М.: Атомиздат, 1972. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroizolyaciyairazryadvvakuume1972.pdf
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 122 >> Следующая


ксперименты Дайка с сотрудниками [212—214] показали, что\на возникновение пробоя не влияют процессы на аноде, в частности эмиссия положительных ионов. Прежде всего при сильно заостренных катодах, когда пробивное напряжение было мало,'1 и в случае катодов большого радиуса кривизны, когда пробивное напряжение было на порядок выше и достигало 60 кв (см. табл. 45), в предпробойных явлениях не было обнаружено никакой существенной разницы. Это объясняется тем, что при малых напряжениях даже самый легкий (водородный) ион не успел бы за время приложения напряжения (1 мксек) пролететь от анода к катоду. Для большей убедительности был проделан эксперимент, в котором катодом служили два близко расположенных, почти одинаковых эмиттирующих острия. Ток одного из них приблизительно в два раза превышал ток другого, и потому пробой произошел из-за разогрева протекающим током именно этого острия. Несмотря на то что в зазоре было много положительных ионов и условия бомбардировки ими обоих острий были почти одинаковы (особенно для ионов, рождавшихся вдали от катода), второе острие осталось неповрежденным и сохранило свою вольт-амперную характеристику.

Присутствие на змиттируклцем острие адсорбированных газов и различных загрязнений облегчает возникновение пробоя и разрушение острия. Причина — снижение в некоторых местах работы выхода электронов и изменение формы острия из-за роста кристаллитов загрязнений [228]. Кроме того, десорбция газа и ионизация его электронами приводят к образованию вблизи острия положительных ионов, бомбардирующих катод и компенсирующих объемный заряд электронов, что способствует росту автоэлектронной эмиссии. Это не изменяет общей картины процесса пробоя, но приводит к сильной нестабильности эмиссии с острий и быстрому разрушению эмиттера [229].

Для уменьшения влияния вакуумных условий проводили исследования работы острийных катодов в режиме постоянного нагрева до 800—IOOO0C, когда равновесное количество загрязнений и адсорбированных газов на поверхности эмиттера существенно меньше. Ниже приведены результаты измерений критических значений плотности тока для конических вольфрамовых острий [230] (длительность импульсов напряжений 1— 3 мксек):

&#eped /, 10“ к град /, IO11

а/м* s а/мъ

10 •.......... 1,5 40 .................. 5,0

20 .......... . . • . . 2,0 50 .................. 11,5

30............... 2,8

147
Причины нестабильности автоэлектронного тока при разном остаточном давлении и разных температурах подогрева эмиттирующего вольфрамового острия изучались в работе [231]. Исследования проводились в электронном проекторе, что позволяло осциллографирование тока дополнить киносъемкой эмиссионного изображения и более обоснованно судить о причинах нестабильности тока. На рис. 47 показаны осциллограммы тока

г, сек

"I"'' 0,7 ГЛ _ __J~\ h
OJ ...ТЛ гл
1,0 ГЛ
3,0
10 -I /

T=3000K р-10~3мм рт.ст

16500K -s.

10 мм рт. ст.

16500K 10~5мм рт. ст.

Рис. 47. Изменение тока, эмиттированного вольфрамовым острием, при подаче на него прямоугольных импульсов напряжения различной длительности т.

при подаче на острие прямоугольных импульсов напряжения различной длительности. Величины токов таковы, что их увеличение могло привести к пробою. При отсутствии дополнительного подогрева острия, находящегося в сверхвысоком вакууме, автоэлектронный ток остается стабильным лишь в течение 0,1 сек, а потом начинает заметно уменьшаться. Наблюдение эмиссионного изображения привело к заключению, что спад тока происходит из-за адсорбции электроотрицательных атомов, увеличивающих работу выхода эмиттирующей поверхности.

Интенсивный подогрев острия позволяет получить более или менее стабильный импульс тока длительностью до 10 сек. При этом на осциллограммах заметен небольшой спад тока в интервале десятых долей секунды, что объясняется небольшой перестройкой острия. Ухудшение вакуума приводит к уменьшению стабильности тока даже при прогретом острие. При длительности тока более 3 сек начинается необратимый рост тока, приводящий к пробою. Отключением напряжения можно предотвратить возникновение пробоя, но при следующем включении

148

і
Напряжения обнаруживается, что произошли необратимые изменения острия.

Наблюдение эмиссионных картин привело к выводу, что изменения острия происходят в результате перемещения по его поверхности загрязнений вместе с атомами основного вещества. Эта миграция приводит к заострению катода, и при последую-

Рис. 48. Пробивные напряжения для никелевых

электр о дов игл а—п л о ско сть:

верхняя группа кривых для анода-иглы и плоского катода; нижняя для катода-иглы и плоского анода: X, А и О — максимальные, средние н минимальные значения соответственно.

щих импульсах для получения прежнего тока требуется меньшее напряжение. В вакууме IO"5 мм рт. ст. при наличии на острие адсорбированных загрязнений неоднократно наблюдались спонтанные миллиамперные всплески тока длительностью около 1 мсек9 но они не приводили к пробою. После такого всплеска катод частично очищался, что, по-видимому, связано с разрушением локальных нагромождений атомов загрязнений на эмит-тирующей поверхности. Авторы пришли также к заключению, что значительная часть энергии, необходимой для активации поверхностной миграции, поставляется ионами остаточных гаЗов и ионами, эмиттируемыми анодом при бомбардировке его электронным пучком.
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 122 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed