ВАХ газового промежутка при слабой эмиссииПусть катод нагрет, но не очень сильно, так что эмиттируемые им электроны практически не искажают внешнее электрическое поле Е=U/d. Если считать что заряженные частицы не возвращаются на катод, то плотность тока в промежутке j равна плотности эмиссионного тока jеm. Пренебрегая диффузией запишем для плотности тока j = enеmеE (25) и следовательно nе = jе/emеЕ (26) По-видимому более точное решение можно получить, если учесть, что часть заряженных частиц вследствие рассеяния на атомах может приобрести скорость в направлении катода (не вследствие наличия потенциального барьера) и вернутся на него. Вспоминая известное выражение для числа ударов частиц об стенку для плотности тока на катоде можно записать следующее соотношение j(0) = jе - enе<v >/4 (27) Далее в промежутке электроны никуда не исчезают и j(х) = j(0) (28) Тогда для n получаем следующее уравнение nе = (jе - enе<v >/4)/emеE (29) Умножая на mеЕ и собирая члены с nе в левой части получим nе(<v >/4 + mеE) = jе/e (30) Отсюда находим концентрацию nе = Умножив обе части на emеЕ получим j = Наконец умножая на площадь поперечного сечения и подставляя Е=U/d получим вольт-амперную характеристику i = При небольшом напряжении U << <v>d/4mе получаем линейную зависимость i = При высоком напряжении U >> <v>d/4mе ток выходит на насыщение i = iе (35) Таким образом полученная зависимость качественно описывает начальный участок ВАХ газового промежутка.
|
(31)
(32)
(33)
(34)
