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目录3

引言3

第一章纯金属阴极的热电子发射3

§1.1 纯金属的热电子发射现象3

§1.2 金属的自由电子模型4

1.2.1 金属的索末菲自由电子模型5

1.2.2 金属中自由电子的状态密度5

1.2.3 金属中自由电子的统计分布8

1.2.4 金属中电子的费米能级10

§1.3 金属的内电位、表面势垒和逸出功13

§1.4 金属的接触电位差15

§1.5 纯金属的热电子发射方程18

§1.6 热发射电子的初速及冷却效应20

§1.7 实用纯金属阴极23

1.8.1 “理想”二极管的全伏安特性和极间电位分布25

§1.8 电场作用下热发射电流的流通规律25

1.8.2 拒斥场下的阳极电流27

1.8.3 加速场下的阳极电流——肖特基效应29

1.8.4 空间电荷限制下的阳极电流——3/2次方定律31

1.8.5 热电子初速对3/2次方定律的影响33

参考资料38

第二章 原子薄膜阴极39

§2.1 敷钍钨阴极的热发射现象39

§2.2 发射机理的探讨40

§2.3 蒸发与扩散的平衡44

§2.4 非正常肖特基效应与“斑点场”45

§2.5 碳化敷钍钨阴极46

§2.6 钍铼钨阴极和铈钨阴极48

§2.7 镧（La）-钨（W）（或La-Mo）和钇（Y）-钽（Ta）阴极49

参考资料51

3.1.1 涂层材料52

§3.1 氧化物阴极的材料和工艺52

第三章 氧化物阴极52

3.1.2 基金属54

3.1.3 分解和激活54

§3.2 氧化物阴极的发射模型56

3.2.1 氧化物阴极的半导体模型57

3.2.2 氧化物阴极的热电子发射公式58

3.2.3 氧化物阴极的其它发射模型60

§3.3 氧化物阴极的涂层电导率61

§3.4 氧化物阴极的运用特性64

3.4.1 发射特性64

3.4.2 脉冲发射衰减64

3.4.3 火花现象67

3.4.4 抗气体中毒性能68

3.4.5 蒸发与寿命70

§3.5 氧化物阴极的改进型式72

参考资料75

第四章 其它类型的热阴极76

§4.1 储备式阴极76

4.1.1 L阴极76

4.1.2 钡钨阴极77

4.1.3 储备式阴极的改进型式82

4.1.4 储备式阴极的表面研究83

§4.2 其它类型的热阴极84

4.2.1 硼化物阴极84

4.2.2 氧化钍及稀土氧化物阴极87

4.2.3 碳化物阴极88

参考资料88

第五章 场致电子发射90

§5.1 金属场致发射理论90

5.1.1 经典理论的矛盾90

5.1.2 量子理论的解释91

5.1.3 场致发射方程——福勒-诺德海姆公式92

5.1.4 温度对场致发射的影响99

5.1.5 场致发射电子的能量分布100

§5.2 金属场致发射的实验研究102

5.2.1 发射方程的实验验证102

5.2.2 空间电荷效应和真空电弧104

5.2.3 场致发射的稳定性106

5.2.4 “热”场致发射108

§5.3 半导体的场致发射109

§5.4 场致发射的应用112

5.4.1 单尖场致发射阴极112

5.4.2 多尖大电流场致发射阴极113

5.4.3 等离子体场致发射阴极114

5.4.4 其它小功率场致发射阴极115

5.4.5 场发射显微镜、场离子显微镜和扫描隧道显微镜117

5.4.6 液态金属离子源（LM IS）121

参考资料123

§6.1 金属光电子发射的规律125

第六章 光电子发射125

§6.2 金属光电子发射的理论128

§6.3 半导体的光电子发射130

6.3.1 半导体的光吸收131

6.3.2 半导体光电子发射的物理过程132

6.3.3 半导体光电阴极的量子效率136

6.3.4 获得高量子产额光电阴极的措施138

§6.4 实用光电阴极140

6.4.1 锑铯光电阴极141

6.4.2 多碱锑化物光电阴极143

6.4.3 银氧铯光电阴极144

6.4.4 紫外光电阴极146

§6.5 负电子亲和势（NEA）光电阴极148

6.5.1 NEA光电阴极的工作原理148

6.5.2 NEA光电阴极的表面模型150

6.5.3 NEA光电阴极的量子效率152

6.5.4 NEA光电阴极的材料工艺154

6.5.5 实用NEA光电阴极155

§6.6 光电阴极灵敏度的测量157

§6.7 光电子能谱159

6.7.1 光电子能谱的基本原理159

6.7.2 四种主要的光电子能谱161

参考资料162

第七章 次级电子发射164

§7.1 次级电子发射现象164

7.1.1 金属的次级电子发射164

7.1.2 半导体、绝缘体的次级电子发射168

§7.2 次级电子发射的理论171

7.2.1 次级电子发射的物理过程171

7.2.2 次级电子发射系数的定量计算173

7.3.1 次级电子能量分布曲线176

§7.3 次级电子的能量分布176

7.3.2 俄歇电子能谱178

§7.4 实用次级电子发射体181

7.4.1 合金次级发射体182

7.4.2 银氧铯和锑铯次级发射体183

7.4.3 氧化物型次级发射体183

7.4.4 负电子亲和势次级发射体184

7.4.5 通道式电子倍增器和微通道板185

§7.5 次级电子发射系数的测量188

参考资料189

附录Ⅰ 热阴极的测试方法191

Ⅰ-1 热阴极温度的测量191

Ⅰ-2 热阴极发射本领的测量196

Ⅰ-3 逸出功的测量200

附录Ⅱ 常用基本物理常数203

附录Ⅲ 几个物理量的单位换算204

习题205