ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмиссия мономолекулярных слоёв. Торированные, карбюдированные и бариевы катоды из "Электрические явления в газах и вакууме" Работа выхода торированного вольфрама — 2,63 вольта, т. е. ниже работы выхода электрона из сплошного металлического тория — 3,38 вольта. Если в 1 рубке, в которой заключена ториро-ванная нить, появляется газ, хотя бы в очень незначительных количествах, то при наложении положительного потенциала на анод газ ионизуется, положительные ионы приобретают ускорение по паправлению к нити и, ударяясь о неё, сбивают с её поверхности молекулы тория [193, 194]. Нить теряет свою активность. Поэтому во всех приборах, в которых применяются торированные нити, требуется поддержание очень высокой степени вакуума (10 мм Hg). [c.108] В первоначальные представления Ленгмюра внесено уточнение, предполагающее, что диффузия молекул тория на поверхность совершается не через толщу кристаллов вольфрама, а вдоль плоскостей соприкосновения отдельных кристаллов вольфрама [195—202]. Позднее была обнаружена в опытах с электронным микроскопом [190] ещё новая картина проникновения восстановленного металлического тория на поверхность вольфрамовой нитн путём бурного распада окиси тория, сопровождаемого взрывообразным извержением паров тория изнутри вольфрамовой нити на её поверхность. О торированном вольфраме смотрите также [218, 273, 284, 285, 287, 288, 298]. [c.108] Кроме катодов из торированного вольфрама, в настоящее время находят применение также катоды из торированного мо- Ибдена [271, 281]. [c.110] Кроме действия тория, Ленгмюр и его сотрудники [203, 204] обнаружили действие на эмиссию и других мономолекулярных слоёв. Так, если ввести в катодную лампу пары металла цезия, то эмиссия вольфрамовой яити чрезвычайпо усиливается. Энергия, которую нужно затратить, чтобы оторвать от атома цезия валентный электрон, меньше, чем. работа выхода электрона КЗ вольфрама. Иначе говоря, сродство металлической поверх-иости вольфрама к электрону больше, чем сродство иона цезия к электрону. Когда нейтральны атом Сз в своём движении близко подходит к поверхности накалённой вольфрамовой нити, го вольфрам отнимает валентные электроны у атомов цезия. Образующиеся таким образом ионы цезия удерживаются на гюверхности нити электростатическими силами и образуют на вольфрамово нити положительно заряженный мономолекуляр-иый слои. [c.110] Как показали опыты [205], наименьшее значение работы выхода 9 в этом случае имеет место при степени покрытия , равной 0,67, а не при 1= 1. Это происходит потому, что вместе с ионами цезия на поверхность вольфрама садятся также и нейтральные атомы цезия, поляризованные в поле ранее осевших ионов и притягиваемые ими. Эти поляризованные атомы сперва располагаются так, что созданные в них диполи облегчают выход электронов (атомы сидят непосредственно около ионов). При больишх степенях покрытия, когда вновь садящиеся на поверх-ноть вольфрама атомы размещаются не непосредственно около ионов цезия, расположение индуцированных в них диполей таково, что выход электронов при дальнейшем увеличении числа адсорбированных атомов затрудняется ). [c.110] Образование мономолекулярного слоя цезия не исчерпывает полностью это явление оно также происходи на поверхности вольфрама и ренния, соприкасающихся с парами натрия [206], хотя работа ионизации атома N3 (5,2 вольта) больше, чем работа выхода электрона из поверхности вольфрама, и поэтому при процессе ионизации паров натрия раскалённым вольфрамом энергия не выделяется, а наоборот затрачивается. Но вероятность перехода электрона из атома На в металлический определяемая законами волново механики, не равна нулю, и поэтому перескок электрона пз атома натрия в металлический вольфрам оказывается возможным. [c.111] ЗВаО + 2А1 = МРз ЗВа. [c.111] Одновременно накладывается электрическое поле между катодом и анодом, вызывающее электрический разряд в парах бария. Ионы бария направляются к нити и образуют на ней равномерный слой. Слой этот наиболее прочен, когда он не просто сидит на каком-либо металле, а когда металл подкладки окислён. В качестве сердцевины в бариевых нитях применяются не только вольфрам, но также платина, никель или медь [282]. [c.111] С бариевыми и торированными катодами произведено интересное исследование в лаборатории ленинградского завода Светлана , подтверждающее представление о мономолекулярных слоях. Путём нагревания барий или торий с одной нити перегонялся на другую. Измерялась эмиссия с этой второй нити, а количество осаждённого на ней бария определялось по скорости испарения бария. Оказалось, что эмиссия второй нити была наибольшей, когда количество осаждённого на ней бария соответствовало мономолекулярному слою. Параллельно изменению эмиссии менялись и контактные разности потенциалов между нитью и анодом [207]. [c.111] От такого действия мономолекулярных слоёв надо отличать случай, когда газ проникает в толщу металла — растворяется в ней, как это имеет, например, место в платине, находящейся в атмосфере водорода. В этом случае эмиссия металла зависит от количества растворённого газа. Как в случае растворения газа в металле, так и в случае мономолекулярных слоёв иногда происходит параллельно и образование соединений металла с газом. Так, появление мономолекулярного слоя азота на вольфраме объясняется образованием соединения это подтверждается тем, что как образование ШЫ, так п влияние азота на эмиссию вольфрама начинается лишь с температуры около 2400° К. Смотрите также [272, 296]. [c.112] Вернуться к основной статье