《阴极电子学与气体放电原理》求取 ⇩

目录1

第一篇　阴极电子学1

引言1

第一章　金属的自由电子模型和固体的能带理论3

§1.1　金属的自由电子模型3

1.1.1　金属的索末菲自由电子模型3

1.1.2　金属内自由电子的状态4

1.1.3　金属中自由电子的统计分布7

1.1.4　金属中电子的费米能级9

§1.2　金属的内电位、表面势垒和逸出功12

§1.3　金属的接触电位差15

§1.4　固体的能带理论18

1.4.1　固体的周期场模型18

1.4.2　固体能带形成的定性说明19

1.4.3　周期场里电子的波函数20

1.4.4　克龙尼格-潘宁模型21

1.4.5　电子在周期场里的运动　有效质量（m＊）24

第二章　半导体物理基础28

§2.1　半导体的基本性质28

2.1.1　半导体中的杂质和缺陷29

2.1.2　半导体中电子的统计分布31

2.1.3　半导体的电导率和迁移率34

2.1.4　半导体中的光吸收36

2.1.5　半导体的光电导现象（内光电效应）39

§2.2　固体的接触40

2.2.1　金属-半导体接触40

2.2.2　半导体p-n结43

2.2.3　半导体异质结47

2.3.1　半导体的表面态53

§2.3　固体的界面（表面）效应53

2.3.2　表面态对半导体能带的影响——表面势54

2.3.3　表面吸附和脱附56

2.3.4　表面吸附对逸出功的影响57

第三章　纯金属及原子薄膜阴极64

§3.1　热阴极的基本参量64

§3.2　纯金属的热电子发射65

3.2.1　纯金属的热电子发射现象65

3.2.2　纯金属的热电子发射公式67

3.2.3　热电子初速与电子冷却效应69

3.2.4　实用纯金属阴极71

§3.3　电场作用下热电子发射电流的流通规律72

3.3.1　理想二极管的全伏安特性和极间电位分布73

3.3.2　拒斥场下的阳极电流75

3.3.3　加速场下的阳极电流——肖特基效应76

3.3.4　空间电荷限制下的阳极电流——3/2次方定律78

§3.4　原子薄膜阴极79

3.4.1　敷钍钨薄膜阴极80

3.4.2　非正常肖特基效应和“斑点”理论82

3.4　碳化敷钍钨阴极83

3.4.4　钍铼钨阴极和铈钨阴极84

第四章　氧化物阴极86

§4.1　氧化物阴极的材料和工艺86

4.1.1　氧化物阴极的材料和结构86

4.1.2　氧化物阴极的分解和激活88

§4.2　氧化物阴极的发射模型及逸出功89

§4.3　氧化物阴极的脉冲发射特性93

4.3.1　氧化物阴极的脉冲发射衰减94

4.3.2　氧化物阴极脉冲发射与脉冲工作比的关系95

4.3.3　氧化物阴极的火花现象97

§4.4　环境气体对氧化物阴极发射的影响100

§4.5　氧化物阴极的蒸发与寿命102

§4.6　改进型氧化物阴极106

第五章　储备式阴极及其它类型热阴极110

§5.1　储备式阴极110

5.1.1　铝酸盐钡钨阴极110

5.1.2　钨酸盐钡钨阴极112

5.1.3　钡钨阴极的蒸发114

5.1.4　储备式阴极的新发展117

5.1.5　用电子显微镜观察钡钨阴极120

§5.2　其它类型热阴极123

5.2.1　硼化物阴极123

5.2.2　氧化钍及稀土氧化物阴极126

5.2.3　金属陶瓷阴极127

5.2.4　碳化物阴极128

5.3.1　电真空器件对热阴极的要求129

§5.3　热阴极在器件中的应用129

5.3.2　气体放电器件对热阴极的要求131

第六章　场致发射136

§6.1　引言136

§6.2　金属场致发射理论137

6.2.1　经典理论的矛盾137

6.2.2　场致发射量子理论的定性说明137

6.2.3　用量子力学分析场致发射138

6.2.4　绝对零度时的场致发射141

6.2.5　温度对场致发射的影响　热场致发射143

§6.3　金属场致发射公式的实验验证144

6.3.1　实验方法和实验结果144

6.3.2　空间电荷对场发射电流的影响147

6.3.3　真空电弧149

§6.4　场致发射的稳定性和场致发射阴极的寿命151

§6.5　“热”场致发射152

§6.6　多尖端场致发射阴极及其应用154

§6.7　等离子体场发射（爆发式电子发射）157

§6.8　场发射显微镜159

6.8.1　场发射显微镜成像原理159

6.8.2　场发射显微镜的分辨率161

6.8.3　场发射显微镜的应用161

§6.9　场离子发射、场电离和场离子显微镜163

6.9.1　场解吸和场蒸发163

6.9.2　场电离164

6.9.3　场离子显微镜165

§6.10　半导体的场致发射167

§6.11　小功率冷阴极168

6.11.1　钼锥薄膜场发射阴极168

6.11.2　薄膜冷阴极168

6.11.3　半导体过热电子发射的冷阴极169

6.11.4　金属（半导体）-介质-金属结构的冷阴极170

第七章　光电子发射173

§7.1　光电发射的基本规律173

§7.2　光电发射的理论解释175

§7.3　半导体的光电发射177

§7.4　获得高量子产额光电阴极的条件182

7.4.1　增加光吸收182

7.4.2　改善能带结构184

7.4.3　降低表面势垒184

§7.5　实用光电阴极185

7.5.1　锑铯光电阴极186

7.5.2　多碱光电阴极188

7.5.3　银氧铯光电阴极189

7.5.4　铋银氧铯光电阴极190

§11.1　带电粒子的产生192

11.1.1　原子的能级192

第十一章　气体放电的基本物理过程192

7.6.1　负电子亲合势（NEA）阴极192

§7.6　光电阴极的新发展192

7.6.2　紫外光电阴极197

7.6.3　金属-氧化物-半导体（MOS）光电阴极199

7.7.1　光电子的能量分布及光电发射阈的确定200

§7.7　光电发射的测试200

7.7.2　光谱特性曲线的测定202

第八章　次级电子发射205

8.1.1　纯金属的次级电子发射205

§8.1　次级电子发射现象205

8.1.2　半导体、绝缘体的次级电子发射208

§8.2　关于次级电子发射的理论解释212

8.2.1　次级电子发射的物理过程212

8.2.3　次级电子发射比的定量计算213

8.2.2　次级电子发射过程的定性解释213

§8.3　实用次级电子发射体217

8.3.1　常用次级电子发射体217

8.3.2　具有负电子亲合势的次级发射体219

8.3.3　通道式电子倍增器和微通道板221

§8.4　次级电子能量分布221

8.4.1　次级电子能量分布曲线221

8.4　俄歇电子的产生和应用223

§8.5　离子轰击引起的次级发射225

§8.6　次级发射的实验方法227

8.6.1　金属次级电子发射系数的测量227

8.6.2　绝缘体和半导体次级电子发射系数的测量229

9.1.1　热辐射、辐射本领、吸收系数和反射系数231

§9.1　物体热辐射的基本规律231

第九章　阴极温度量测原理231

9.1.2　基尔霍夫定律　物体的辐射系数233

9.1.3　绝对黑体的辐射定律233

§9.2　利用热辐射规律确定物体的温度236

9.2.1　能量温度236

9.2.2　亮度温度237

9.2.3　比色温度238

9.2.4　光学高温计238

9.2.5　光谱辐射系数的测定240

9.2.6　用光学高温计测量温度的准确度242

9.2.7　红外测温仪243

§9.3　利用热电偶测量物体温度245

9.3.1　热电偶的测温原理245

9.3.2　热电偶中加入第三根导体后的情况246

9.3.3　用热电偶测量阴极温度的方法247

§9.4　制成管中阴极温度的量测248

9.4.2　谱波分量法249

第十章　阴极发射与蒸发量测原理252

§10.1　热阴极发射量测252

10.1.1　热阴极实验“理想二极管”252

10.1.2　阴极发射本领的测量原理254

10.1.3　二极管伏安特性的量测257

§10.2　阴极活性鉴定260

10.2.1　阴极降落测试260

10.2.2　阴极噪声测试265

10.2.3　阴极图象观察266

§10.3　逸出功的测量267

10.3.1　李查生方法268

10.3.2　量热法269

10.3.3　接触电位差法270

§10.4　热阴极蒸发的量测273

10.4.1　贝克法原理273

10.4.2　拒斥场法原理273

10.4.3　蒸发速率的估算275

10.4.4　蒸发能He的计算279

附录Ⅰ 热能-电能直接转换器281

附录Ⅱ 热阴极噪声285

9.4.1　电阻法288

附录Ⅲ 常用基本物理常数289

附录Ⅳ 几个物理量的单位换算290

第二篇 气体放电原理291

引言291

11.1.2　原子光谱295

11.1.3　粒子碰撞的基本规律297

11.1.4　电子与气体原子碰撞时所引起的激发和电离301

11.1.5　激发几率和电离几率307

11.1.6　亚稳态、累积电离及第二类非弹性碰撞312

11.1.7　其他形式的激发和电离313

§11.2　带电粒子在气体中的运动317

11.2.1 带电粒子在气体中的热运动317

11.2.2　带电粒子在气体中的迁移运动318

11.2.3　带电粒子在气体中的扩散323

11.2.4　带电粒子在气体中运动的近似处理326

11.3.1　带电粒子的转化327

§11.3　带电粒子的转化及其消失327

11.3.2　带电粒子的消失329

第十二章　气体放电的各种形式与着火过程334

§12.1　气体放电的伏安特性334

§12.2　暗放电336

12.2.1　电子繁流理论336

12.2.2　α系数和γ系数338

12.2.3　气体放电的着火过程341

12.2.4　影响着火电压的其他因素345

12.2.5　罗果夫斯基（Роговский）的放电理论346

§12.3　辉光放电348

12.3.1　正常辉光放电348

12.3.2　辉光放电阴极位降区的理论分析351

12.3.3　正常辉光放电的正柱区355

12.3.4　异常辉光放电和阴极溅射357

12.3.5　空心阴极辉光放电359

§12.4　弧光放电360

12.4.1　概述360

12.4.2　弧光放电的电位分布和伏安特性363

12.4.3　高气压和超高气压弧光放电365

§12.5　其他类型气体放电366

12.5.1　电晕放电366

12.5.2　火花放电369

12.5.3　脉冲放电370

12.5.4　高频放电371

§12.6　气体放电等离子体375

12.6.1　概述376

12.6.2　气体放电等离子体参量的实验测定377

12.6.3　气体放电等离子体理论380

12.6.4　等离子体的电振荡385

第十三章　气体放电的应用387

§13.1　离子管387

13.1.1　闸流管387

13.1.2　辉光放电稳压管389

§13.2　气体放电光源391

13.2.1　高压水银荧光灯391

13.2.2　钠铊铟灯394

§13.3　气体激光器396

13.3.1　激光原理396

13.3.2　氦-氖激光器399

§13.4　气体显示器件400

13.4.1　等离子显示板400

13.4.2　平面多位辉光放电数码管402