Question

什么叫强电场发射和热电子发射？它们在电弧的形成过程中起什么作用

Answer 1

• 强电场发射的定义：

　　强电场发射指给金属周围加上强电场，使金属周围的的势能降低，不改变逸出功，也不改变电子能量，再利用隧穿效应，使电子离开金属。开关电器分闸的瞬间，由于动、静触头的距离很小，触头间的电场强度就非常大，使触头内部的电子在强电场作用下被拉出来，就形成强电场发射。

• 热电子发射的定义：

　　热电子发射又称爱迪生效应· 爱迪生1883年发现的。加热金属使其中的大量电子克服表面势垒而逸出的现象，与气体分子相似，金属内自由电子作无规则的热运动，其速率有一定的分布。在金属表面存在着阻碍电子逃脱出去的作用力，电子逸出需克服阻力作功，称为逸出功。在室温下，只有极少量电子的动能超过逸出功，从金属表面逸出的电子微乎其微.一般当金属温度上升到1000K以上时，动能超过逸出功的电子数目急剧增多，大量电子由金属中逸出，这就是热电子发射。

• 在电弧的形成过程中起的作用：

　　电弧形成初期处于辉光放电时属于强电场发射，电弧发展后期处于弧光放电时属于热电子发射。

• 热电子发射用途：

　　许多电真空器件的阴极是靠热电子发射工作的。由于热电子发射取决于材料的逸出功及其温度，应选用熔点高而逸出功低的材料来做阴极。除热电子发射外，靠电子流或离子流轰击金属表面产生电子发射的，称为二次电子发射，靠外加强电场引起电子发射的称为场效发射，靠光照射金属表面引起电子发射的称为光电发射。各种电子发射都有其特殊的应用。