สรุปบทเรียน “คานอิเล็กตรอน หลอดรังสีแคโทด”

· คานอิเล็กตรอนคานอิเล็กตรอนเข้าใจว่าเป็นกระแสโดยตรงของอิเล็กตรอน ซึ่งขนาดตามขวางจะเล็กกว่าความยาวของพวกมันอย่างมากลำอิเล็กตรอนถูกค้นพบครั้งแรกในการปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นที่ความดันลดลง

ในระหว่างการปล่อยแสง ไอออนบวกจะกระแทกอิเล็กตรอนจำนวนมากออกจากแคโทด หากการคายประจุเกิดขึ้นในหลอดที่ความเข้มข้นสูงมาก เส้นทางอิสระเฉลี่ยของอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้น และพื้นที่มืดแคโทดจะขยายออก อิเล็กตรอนที่ถูกกระแทกออกจากแคโทดโดยไอออนบวกจะเคลื่อนที่โดยแทบไม่เกิดการชนกันและรูปแบบ รังสีแคโทดรังสีเหล่านี้แพร่กระจายไปยังพื้นผิวแคโทดตามปกติ หากมีการสร้างรูในขั้วบวกของหลอดอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนบางส่วนจะถูกเร่งโดยสนามไฟฟ้า , จะบินเข้าไปในรูทำให้เกิดลำแสงอิเล็กตรอนอยู่ด้านหลังขั้วบวก

· สมบัติและการประยุกต์ของคานอิเล็กตรอนลำอิเล็กตรอนทำให้เกิดการเรืองแสง (เรืองแสง) ของสารบางชนิด ได้แก่แก้ว สังกะสี แคดเมียมซัลไฟด์ เป็นต้น สารเหล่านี้เรียกว่า สารเรืองแสงคุณสมบัติของลำอิเล็กตรอนนี้ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สุญญากาศ เช่น การเรืองแสงของหน้าจอทีวี ออสซิลโลสโคป ตัวแปลงออปติคอลอิเล็กตรอน ฯลฯ เมื่อลำอิเล็กตรอนกระทบร่างกาย พวกมันจะทำให้เกิดความร้อน คุณสมบัตินี้ใช้สำหรับการเชื่อมโลหะบริสุทธิ์พิเศษในสุญญากาศ

คานอิเล็กตรอนถูกเบี่ยงเบนไปในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ความสามารถในการควบคุมลำอิเล็กตรอนโดยใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและการเรืองแสงของหน้าจอที่เคลือบด้วยสารเรืองแสงภายใต้การกระทำของลำอิเล็กตรอนถูกนำมาใช้ในหลอดรังสีแคโทด

· หลอดแคโทดเรย์อุปกรณ์ของหลอดรังสีแคโทดแสดงไว้ในรูปที่ 1 12.4.1. เป็นกระบอกสุญญากาศแบบแก้ว ล , ซึ่งประกอบด้วย "ปืนอิเล็กตรอน" ที่ประกอบด้วยแคโทดที่ให้ความร้อน ถึง ปล่อยอิเล็กตรอนและขั้วบวกที่มีไดอะแฟรม (โดยปกติจะมีขั้วบวกหลายตัวที่อยู่ติดกัน) ง 1 , ดี 2 . ความต่างศักย์เกิดขึ้นระหว่างแคโทดและแอโนด ยู , ทำให้อิเล็กตรอนถูกเร่งด้วยความเร็วสูงและได้ลำแสงแคบ ณ จุดที่ลำแสงอิเล็กตรอนกระทบกับหน้าจอ อี , ที่เคลือบด้วยสารฟลูออเรสเซนต์จะมีจุดส่องสว่างที่สว่างปรากฏขึ้น

ลำแสงอิเล็กตรอนถูกควบคุมโดยแผ่นสองคู่ ค 1 และ ค 2 ตั้งฉากกัน สนามจาน ค 1 เลื่อนลำแสงไปในแนวนอน, สนามจาน ค 2 - ในแนวตั้ง บนจาน ค 1 และ ค 2 สามารถจ่ายไฟได้ทั้ง DC หรือ AC จุดที่ส่องสว่างบนหน้าจอจะคงอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ กลายเป็นเส้นตรง ไซนัสอยด์ ฯลฯ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ อุปกรณ์ออสซิลโลสโคปใช้คุณสมบัตินี้ ในกรณีที่ซับซ้อนมากขึ้น คุณสามารถสลับจุดมืดและจุดสว่างบนหน้าจอได้ ซึ่งทำให้เกิดภาพของวัตถุ เราสังเกตปรากฏการณ์นี้ในหลอดรังสีแคโทดของทีวี

คำถามทบทวน:

1. ไอออนไนซ์ของแก๊สและการรวมตัวกันใหม่ของไอออนในแก๊สคืออะไร?

2. การปล่อยก๊าซคืออะไร?

3. อะไรคือความแตกต่างระหว่างการปล่อยก๊าซแบบพึ่งพาตนเองและแบบไม่พึ่งพาตนเอง?

4. การปล่อยส่วนโค้งและการปล่อยแสงคืออะไร?

5. พลาสมาคืออะไร? มันมีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

6. ไดโอดคืออะไร ทำงานอย่างไร และเหตุใดจึงทำงานเป็นวงจรเรียงกระแสไฟ AC ได้

7. ลำอิเล็กตรอนคืออะไร มีคุณสมบัติอะไรบ้าง นำไปใช้ที่ไหน?

8.ยกตัวอย่างการใช้การเรืองแสงในเทคโนโลยี

9. ยกตัวอย่างการใช้งานพลาสมาในทางปฏิบัติ

10. อธิบายกลไกการก่อตัวของหิมะถล่มอิเล็กตรอนไอออน

สรุป:

ในกระบวนการศึกษาหัวข้อนี้ เราเริ่มคุ้นเคยกับคุณสมบัติของการปล่อยก๊าซและการไหลของกระแสไฟฟ้าในก๊าซและสุญญากาศ

แอปพลิเคชัน

ภาคผนวกหมายเลข 1

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนและรูอธิบายได้โดยฟังก์ชัน Fermi–Dirac

,

ที่ไหน ฉ-ดี(อี) – ความน่าจะเป็นที่สถานะพลังงานถูกครอบครองและอาจผันผวนได้ 0 ก่อน 1 ,

อี เอฟ– ระดับเฟอร์มี มักเรียกว่าพลังงานเฟอร์มี หรือศักย์ไฟฟ้าเคมี

ตามหลักการของเพาลี แต่ละสถานะควอนตัมสามารถถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวเท่านั้น เมื่อมีจำนวนมากขึ้น ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ ทุกรัฐจะต่ำกว่า อี เอฟ เติมใน:

ฉ F-D ( อี) = 1 และสูงกว่า อี เอฟ – ปราศจากอิเล็กตรอนและ ฉ-ดี(อี) = 0 - เนื่องจากที่ T = 0°K อิเล็กตรอนการนำไฟฟ้ามีพลังงานที่ไม่เป็นศูนย์ แต่มีการกระจายไปทั่วสถานะที่อนุญาตทั้งหมดตั้งแต่ 0 ถึง อี เอฟ (อีวี)แล้ว

.

ระดับเฟอร์มีในเซมิคอนดักเตอร์ภายในถูกกำหนดโดยสมการ:

ความหนาแน่นของสถานะ g(E)

จำนวนสถานะต่อหน่วยช่วงพลังงานต่อหน่วยปริมาตรของเซมิคอนดักเตอร์ในฐานะฟังก์ชันของพลังงาน

ในสองเฟสที่อยู่ติดกัน ความสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์จะเกิดขึ้นได้เมื่อระดับแฟร์มีเท่ากัน -

ภาคผนวกหมายเลข 2

เพื่อกำหนดประเภทของฟังก์ชัน φ(x) เราใช้สมการปัวซองซึ่งรู้จักจากไฟฟ้าสถิตซึ่งสัมพันธ์กับศักย์ไฟฟ้า คุณ(x) ที่มีความหนาแน่นมาก ρ(x) ประจุคงที่ที่สร้างฟิลด์นี้

สมการนี้ดูเหมือนว่า:

พวกเรายอมรับ ρ(x) = qNd

อภิธานศัพท์

สารอสัณฐาน	จากมุมมองทางอุณหพลศาสตร์ TT อสัณฐานอยู่ในสถานะที่สามารถแพร่กระจายได้และควรตกผลึกเมื่อเวลาผ่านไป สารอสัณฐานมีพฤติกรรมเหมือนของเหลวที่มีความหนืดสูงผิดปกติ ซึ่งรวมถึงแก้ว พลาสติก และเรซิน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น พวกมันจะค่อยๆ อ่อนตัวลงและมีความสามารถในการไหลเหมือนของเหลว [§1.1]
แอนไอโซโทรปี	ความไม่สม่ำเสมอของคุณสมบัติของผลึกในทิศทางที่ต่างกัน ซึ่งเป็นผลมาจากความสมมาตรและโครงสร้างภายใน [§1.1]
ระดับตัวรับ	สิ่งเจือปนที่จับอิเล็กตรอนจากแถบเวเลนซ์ของเซมิคอนดักเตอร์เรียกว่า ผู้ยอมรับ ระดับตัวรับสารกึ่งตัวนำที่มีสิ่งเจือปนดังกล่าวเรียกว่า เซมิคอนดักเตอร์แบบรู,หรือ เซมิคอนดักเตอร์พี-ประเภท; มักเรียกว่า สารกึ่งตัวนำตัวรับ- [§ 3.6.1]
ชั้นดูดซับ	ดู [§ 4.2.2]
ความจุของสิ่งกีดขวาง	เมื่อใช้แรงดันย้อนกลับกับ พี-nการเปลี่ยนแปลงผู้ให้บริการชาร์จของสัญญาณทั้งสองนั้นตั้งอยู่ทั้งสองด้านของการเปลี่ยนแปลงและในภูมิภาคของการเปลี่ยนแปลงนั้นมีน้อยมาก ดังนั้นในโหมดแรงดันย้อนกลับ พี-nทางแยกแสดงถึงความจุ ภาชนะนี้มีชื่อว่า สิ่งกีดขวาง (Cb)- [§8.5]
การเชื่อมต่อของฟาน เดอร์ วาลส์	แรงอันตรกิริยาในผลึกดังกล่าวถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของโมเมนต์ไฟฟ้าตามธรรมชาติหรือเหนี่ยวนำในโมเลกุล [§ 1.3]
วงวาเลนซ์	เมื่ออะตอมเข้าใกล้ที่ระยะห่างประมาณ 10–8 ซม. ฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอนของอะตอมจะทับซ้อนกัน ด้วยเหตุนี้ระดับพลังงานของเวเลนซ์อิเล็กตรอนจึงเปลี่ยนเป็นแถบนี้เรียกว่าแถบเวเลนซ์ [§ 2.1]
พันธะไฮโดรเจน	ในผลึกที่มีพันธะไฮโดรเจน อะตอมของไฮโดรเจนแต่ละอะตอมจะถูกพันธะพร้อมกันด้วยแรงดึงดูดกับอะตอมอื่นอีกสองอะตอม พันธะไฮโดรเจนร่วมกับแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตของโมเมนต์ไดโพลของโมเลกุลน้ำ จะกำหนดคุณสมบัติของน้ำและน้ำแข็ง[§1.1]
ลักษณะแรงดันกระแสของจุดเชื่อมต่อ p-n	ดู [§8.4]
อายุการใช้งานของสื่อ	อายุการใช้งานเฉลี่ยของตัวพาประจุในเซมิคอนดักเตอร์มักเรียกว่า อายุการใช้งานของผู้ให้บริการ[§3.8]
ก๊าซเสื่อมสภาพ	ในก๊าซเสื่อมสลาย อิเล็กตรอนอิสระบางชนิดไม่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของการนำไฟฟ้าได้ แต่จะมีเฉพาะอิเล็กตรอนที่อยู่ตรงระดับแฟร์มีเท่านั้น [§ 5.2.2]
การสร้างผู้ให้บริการชาร์จ	การสร้างพาหะประจุ (การก่อตัวของอิเล็กตรอนอิสระและรู) เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของผลกระทบความร้อนที่วุ่นวายของอะตอมของโครงตาข่ายคริสตัล (การสร้างความร้อน) ภายใต้อิทธิพลของควอนตัมแสงที่ถูกดูดซับโดยเซมิคอนดักเตอร์ (การสร้างแสง) และพลังงานอื่น ๆ ปัจจัย [§ 3.4]
เฮเทอโรจังค์ชัน	ทางแยกเฮเทอโรคือทางแยกที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างเซมิคอนดักเตอร์สองตัวที่มีช่องว่างของแถบความถี่ต่างกัน [§9.3]
ข้อบกพร่องในคริสตัล	การละเมิดช่วงเวลาขัดแตะที่ไม่สามารถลดการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนได้เรียกว่าข้อบกพร่อง [§ 1.7]
ข้อบกพร่องชอตกี	ในผลึกจริง บางโหนดของโครงผลึกซึ่งควรระบุตำแหน่งอะตอม กลับกลายเป็นว่าไม่มีการใช้งาน [§ 1.7]
ข้อบกพร่องของ Frenkel	เกิดขึ้นเมื่ออะตอมออกจากตำแหน่งในตำแหน่งที่เป็นผลึกขัดแตะและตั้งอยู่ในจุดคั่นกลางที่ล้อมรอบด้วยอะตอมซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง [§ 1.7]
ความคลาดเคลื่อน	ข้อบกพร่องประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อระนาบอะตอมเพิ่มเติมที่ไม่สมบูรณ์ถูกวางอยู่ระหว่างระนาบอะตอม [§ 1.7]
รู	พื้นที่ว่างในพันธะโควาเลนต์เรียกว่ารู พันธะที่ไม่สมบูรณ์จะมีประจุบวกมากเกินไปซึ่งมีขนาดเท่ากับประจุของอิเล็กตรอน [§ 3.2]
ระดับผู้บริจาค	สิ่งเจือปนที่เป็นแหล่งกำเนิดของการนำอิเล็กตรอนเรียกว่า ผู้บริจาคและระดับพลังงานของสิ่งเจือปนเหล่านี้ก็คือ ระดับผู้บริจาคสารกึ่งตัวนำที่มีสิ่งเจือปนของผู้บริจาคเรียกว่า เซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์,หรือ เซมิคอนดักเตอร์-type; มักเรียกอีกอย่างว่า เซมิคอนดักเตอร์ของผู้บริจาค[§3.6.1]
กระแสดริฟท์	กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามไฟฟ้าภายนอกเรียกว่า กระแสดริฟท์[§3.8]
กระแสการแพร่กระจาย	กระแสที่เกิดจากการแพร่กระจายของตัวพาจากบริเวณที่ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า เรียกว่า กระแสฟุ้งกระจายที่ปราศจากการแพร่กระจาย- [§3.8]
ความยาวการแพร่กระจาย	เรียกว่าระยะทางเฉลี่ยที่ผู้ให้บริการเดินทางตลอดช่วงชีวิต ความยาวการแพร่กระจายของตัวพาประจุ.
ไฟฟ้าสองชั้น	การรวมกันของไอออนบวกใกล้พื้นผิวของโลหะและอิเล็กตรอนที่ปรากฏเหนือพื้นผิวเรียกว่า ชั้นไฟฟ้าสองชั้น.
พื้นที่ต้องห้าม	โซนของพลังงานที่อนุญาตจะถูกแยกออกจากกันตามช่วงที่เรียกว่าโซนต้องห้ามหรือช่องว่างพลังงาน [§ 2.1]
โซนการนำ	หากอยู่ในโซนที่ถูกครอบครองสูงสุด แต่ไม่เต็มโซน มีระดับพลังงานอิสระที่อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้ จากนั้นพวกมันจะก่อตัวที่เรียกว่า วงดนตรีการนำ[§2.1]
ผลึกไอออนิก	ผลึกไอออนิก (NaCl, KC1 ฯลฯ) มีลักษณะเฉพาะคือแรงดึงดูดที่กระทำระหว่างไอออนนั้นเป็นไฟฟ้าสถิต [§1.1]
ดัชนี มิลเลอร์	ในด้านผลึกศาสตร์ เป็นเรื่องปกติที่จะใช้สัญลักษณ์พิเศษเพื่อกำหนดระนาบ ดัชนี มิลเลอร์[§1.6]
ฉีดเลเซอร์	ดู[§10.6]
การผกผันของประชากร	การผกผันของประชากรคือความสัมพันธ์ระหว่างประชากรที่มีระดับพลังงานต่างกันของอะตอมหรือโมเลกุลของสาร โดยจำนวนอนุภาคที่อยู่ด้านบนสุดของคู่ระดับที่กำหนดจะมากกว่าด้านล่าง [§10.5]
คริสตัล	คริสตัลคือกลุ่มของอะตอมที่จัดเรียงอย่างเป็นระเบียบในอวกาศและยึดไว้ใกล้กับตำแหน่งสมดุลโดยแรงปฏิสัมพันธ์ หน่วยโครงสร้างของ CT คืออะตอม โมเลกุล หรือไอออน CT ที่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์นั้นเป็นผลึก เนื่องจากมีพลังงานภายในน้อยที่สุด เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนด เรียกว่าจุดหลอมเหลว พวกมันจะเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลวทันที คริสตัลมีโครงสร้างเป็นคาบไม่ต่อเนื่อง [§1.1]
คริสตัลโควาเลนต์	ในผลึกโควาเลนต์ (เพชร, Ge, Si ฯลฯ) เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมข้างเคียงจะถูกแบ่งใช้ร่วมกัน ดังนั้นผลึกโควาเลนต์จึงถือได้ว่าเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่โมเลกุลเดียว [§1.1]
คลาสสมมาตร	ผลึกศาสตร์แสดงให้เห็นว่ามีองค์ประกอบสมมาตรที่เป็นไปได้เพียง 32 รายการเท่านั้น ชุดค่าผสมที่เป็นไปได้แต่ละชุดเรียกว่า คลาสสมมาตรในธรรมชาติ มีเพียงผลึกที่อยู่ในหนึ่งใน 32 คลาสสมมาตร [§ 1.3]
ค่าสัมประสิทธิ์ฮอลล์	ดู[§6.1.1]
ติดต่อความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น	ดู [§ 7.1.1]
การเชื่อมโยงกัน	การเชื่อมโยงกันคือการเกิดขึ้นที่ประสานกันในช่วงเวลาของกระบวนการออสซิลเลชันหรือคลื่นต่างๆ เหล่านั้น. ถ้าความแตกต่างของเฟสระหว่างการแกว่งสองครั้งยังคงคงที่เมื่อเวลาผ่านไป หรือถ้าการแกว่งแบบเอกรงค์เดียวในอุดมคติสองตัวมีความถี่เท่ากัน การแกว่งดังกล่าวจะเรียกว่าสอดคล้องกัน [§10.5]
เลเซอร์	การแผ่รังสีที่สอดคล้องกันที่ถูกกระตุ้นเรียกว่าค กระตุ้นหรือ ชักนำและผู้ปล่อยคลื่นดังกล่าวเรียกว่าเลเซอร์ (จากภาษาอังกฤษ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - การขยายแสงเนื่องจากการแผ่รังสีเหนี่ยวนำ) [§10.4]
การเชื่อมต่อโลหะ	ในผลึกโลหะ พันธะ (พันธะโลหะ) ถูกกำหนดโดยปฏิกิริยารวมของอิเล็กตรอนเคลื่อนที่กับแกนกลางของโครงตาข่ายคริสตัล โลหะทรานซิชันยังมีลักษณะเฉพาะด้วยพันธะโควาเลนต์ที่ทำโดยอิเล็กตรอนของเปลือกชั้นในที่ยังไม่ได้บรรจุ [§1.1]
ผลึกโมเลกุล	ในผลึกโมเลกุล โมเลกุลจะเชื่อมโยงถึงกันด้วยแรงไฟฟ้าสถิตที่ค่อนข้างอ่อน (แรง van der Waals) ที่เกิดจากโพลาไรเซชันแบบไดนามิกของโมเลกุล [§1.1]
ความเข้มข้นไม่สมดุล	หากด้วยความช่วยเหลือของอิทธิพลภายนอกใด ๆ หากสมดุลไดนามิกของความเข้มข้นของอิเล็กตรอนและรูในเซมิคอนดักเตอร์ถูกรบกวน ไม่มีความสมดุลความเข้มข้นของตัวพาประจุ [§3.8]
ก๊าซไม่เสื่อมสภาพ	ในกรณีของก๊าซที่ไม่เสื่อมสภาพ ความหนาแน่นของการเติมแถบการนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนมีน้อยมากจนแทบจะไม่เคยเข้าใกล้กันจนพฤติกรรมของพวกมันถูกจำกัดโดยหลักการของเพาลี [§ 5.2.1, § 5.2.2] .
การปล่อยก๊าซที่ไม่ยั่งยืน	กระบวนการของกระแสที่ไหลผ่านก๊าซเรียกว่าการปล่อยก๊าซ กระแสในก๊าซที่เกิดขึ้นเมื่อมี ไอออไนเซอร์ภายนอก,เรียกว่า การปล่อยก๊าซที่ไม่ยั่งยืน
แกนสมมาตร	หากคริสตัลมีแกนสมมาตร (แกนหมุน) ก็สามารถจัดตำแหน่งให้สอดคล้องกับตัวมันเองได้ เช่น นำมาสู่ตำแหน่งที่แยกไม่ออกจากเดิมด้วยการหมุนมุมหนึ่งรอบแกนนี้ มุมการหมุนที่จำเป็นในการจัดตำแหน่งคริสตัลกับตัวเองอาจเป็น 360, 180, 120, 90, 60 องศา ขึ้นอยู่กับความสมมาตรของคริสตัล - 2หน้า/พี,ที่ไหน n= 1, 2, 3, 4 หรือ 6) [§ 1.3]
สื่อหลัก	อิเล็กตรอนซึ่งประกอบขึ้นเป็นพาหะประจุส่วนใหญ่ในเซมิคอนดักเตอร์ ป-type พวกเขาเรียก หลักผู้ให้บริการชาร์จและรูอยู่ ไม่ใช่แกน..ในทางกลับกัน รูก็ประกอบขึ้นเป็นพาหะประจุส่วนใหญ่ในเซมิคอนดักเตอร์ พี-type พวกเขาเรียก หลักตัวพาประจุและอิเล็กตรอนก็คือ ไม่ใช่แกนหลัก[§ 3.6.2, § 3.6.3]
การเปลี่ยนแปลงแบบโอห์มมิก	หน้าสัมผัสที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำและไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสไฟฟ้าภายในช่วงกระแสไฟฟ้าที่กำหนด [§9.3.3]
ระยะเวลาออกอากาศ	ออกอากาศ กแสดงด้วยเวกเตอร์ที่มีทิศทางที่แน่นอนและค่าตัวเลขเท่ากับ เอ,เรียกว่า ระยะเวลาออกอากาศ[§1.3]
ระนาบสมมาตร	หากครึ่งหนึ่งของคริสตัลถูกรวมเข้ากับอีกครึ่งหนึ่งเมื่อสะท้อนในระนาบใดระนาบหนึ่ง เช่นในกระจก ระนาบดังกล่าวจะเรียกว่าระนาบสมมาตร [§ 1.3]
แกนหมุนกระจก	องค์ประกอบของความสมมาตรนี้เกิดขึ้นได้จากการใช้งานสองการดำเนินการพร้อมกัน ได้แก่ การหมุนรอบแกนและการสะท้อนของกระจกในระนาบที่ตั้งฉากกับแกน [§ 1.3]
เซมิคอนดักเตอร์	สารกึ่งตัวนำซึ่งเป็นสารประเภทกว้างที่มีกลไกอิเล็กทรอนิกส์ของการนำไฟฟ้าตามค่าเฉพาะของมัน ครอบครองตำแหน่งกลางระหว่างโลหะ (s ~ 10 4 -10 6 โอห์ม -1 ซม. -1) และไดอิเล็กทริกที่ดี (s ~ 10 - 12 -10 -11 โอห์ม -1 ซม. -1) (ช่วงของค่า s ระบุที่อุณหภูมิห้อง) [§ 3.1]
สารกึ่งตัวนำที่ไม่บริสุทธิ์	เซมิคอนดักเตอร์ที่มีสิ่งเจือปนเรียกว่าสิ่งเจือปน และค่าการนำไฟฟ้าของมันจะถูกกำหนดโดยการมีสิ่งเจือปนในคริสตัล [§ 3.6.1]
สารกึ่งตัวนำชนิด n	ดูระดับผู้บริจาค [§ 3.6.1]
เซมิคอนดักเตอร์ชนิด p	ดูระดับตัวรับ [§ 3.6.1].[§ 3.6.3]
การนำสิ่งเจือปน	ความนำไฟฟ้าที่เกิดจากการปรากฏอยู่ในผลึกเซมิคอนดักเตอร์ของสิ่งเจือปนจากอะตอมที่มีความจุต่างกันเรียกว่าสิ่งเจือปน [§ 3.6.2]
การเปลี่ยนแปลงชอตกี	หน้าสัมผัสเรียงกระแสโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์ ป-พิมพ์เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงชอตกีคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของการเปลี่ยนแปลง Schottky เมื่อเปรียบเทียบกับ ร-พีการเปลี่ยนแปลงคือ ไม่มีการอัดฉีดผู้ให้บริการชาร์จรายย่อย- [§9.1]
ปรากฏการณ์พื้นผิวในสารกึ่งตัวนำ	ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกิดขึ้นที่พื้นผิวของผลึกเซมิคอนดักเตอร์ที่เกิดจากการละเมิดการกระจายตัวของโครงตาข่ายคริสตัลของเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากการแตกที่พื้นผิว การมีอยู่ของพันธะเวเลนซ์ที่ไม่มีการชดเชยที่อะตอมของพื้นผิว การบิดเบือนศักย์ขัดแตะเนื่องจากอะตอมของพื้นผิว การบิดเบือนศักย์ขัดแตะเนื่องจากข้อบกพร่องที่พื้นผิวที่เป็นไปได้ในโครงสร้างผลึก [§9.2]
ศักยภาพพื้นผิว	หากเราถือว่าศักย์ไฟฟ้าในปริมาตรของเซมิคอนดักเตอร์เป็นศูนย์ ศักย์ไฟฟ้าของพื้นผิวจะแตกต่างจากศูนย์เนื่องจากมีประจุระหว่างปริมาตรกับพื้นผิว เรียกว่าความต่างศักย์ระหว่างพื้นผิวและปริมาตร ศักยภาพพื้นผิว[§9.2]
ชำรุด	อุโมงค์ - ขึ้นอยู่กับผลกระทบของอุโมงค์ที่เราศึกษา - เมื่ออิเล็กตรอนผ่านสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้น ร-พี-การเปลี่ยนแปลงโดยไม่เปลี่ยนพลังงานของคุณ
หิมะถล่ม - กลไกของการพังทลายของหิมะถล่มนั้นคล้ายคลึงกับกลไกของการแตกตัวเป็นไอออนในก๊าซ ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าแรงสูง อิเล็กตรอนสามารถถูกปล่อยออกมาจากพันธะโควาเลนต์และได้รับพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นได้ ร-พี-การเปลี่ยนแปลง เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงในพื้นที่หนึ่ง ร-พี-การเปลี่ยนแปลง พวกมันชนกับอะตอมที่เป็นกลางและแตกตัวเป็นไอออน
ความร้อน - การสลายทางไฟฟ้าและความร้อนเกิดขึ้นพร้อมกันในหลายกรณี ในระหว่างการสลายทางไฟฟ้า เซมิคอนดักเตอร์จะร้อนขึ้น จากนั้นจึงเกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อน การสร้างความร้อนของคู่อิเล็กตรอนรูจะทำให้ความเข้มข้นของพาหะประจุส่วนน้อยเพิ่มขึ้นและการเพิ่มขึ้นของกระแสย้อนกลับ และการเพิ่มขึ้นของกระแสนำไปสู่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอีก กระบวนการนี้เติบโตเหมือนหิมะถล่ม หากคริสตัลร้อนเกินไป จุดเชื่อมต่อ pn จะล้มเหลวอย่างถาวร
ฟังก์ชั่นการทำงาน	เรียกว่าฟังก์ชันการทำงาน งานที่ทำเพื่อเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนจากตัวนำไปยังพื้นที่โดยรอบจะเท่ากับผลคูณของประจุของอิเล็กตรอน จถึงความต่างศักย์ที่ส่งผ่าน φ 0 .[§ 4.2.1]
การรวมตัวกันของผู้ให้บริการชาร์จ	กระบวนการเปลี่ยนอิเล็กตรอนอิสระให้เป็นอิเล็กตรอนที่ถูกผูกไว้และการหายตัวไปของตัวพาประจุ (รูอิเล็กตรอน) คู่หนึ่งเรียกว่าการรวมตัวกันใหม่
กองกำลังปฏิสัมพันธ์	ธรรมชาติของแรงปฏิกิริยาระหว่างอะตอมในผลึกเป็นที่รู้จักกันดี สิ่งเหล่านี้คือพลังไฟฟ้าของการผลักและแรงดึงดูดของอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบที่มีอยู่ในทุกๆ อะตอม [§1.1]
ซิงโกเนีย	ในด้านผลึกศาสตร์ เป็นเรื่องปกติที่จะรวมคลาสสมมาตร 32 คลาสเข้ากับระบบสมมาตร 7 ระบบหรือ 7 ซิงโกนี ซึ่งมีชื่อต่อไปนี้ตามลำดับของสมมาตรที่เพิ่มขึ้น: ระบบไตรคลินิกซึ่งรวมถึงคลาสสมมาตรสองคลาส, ระบบตรีโกณมิติหนึ่งรวมเจ็ดคลาส, ระบบโมโนคลินิก ซึ่งประกอบด้วยสามคลาส ระบบหกเหลี่ยม - ห้าคลาส ขนมเปียกปูน นอกจากนี้ยังมีสามคลาส ระบบ tetragonal ที่มีเจ็ดคลาส ระบบลูกบาศก์ [§ 1.3] [§ 1.3]
เซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์	เซมิคอนดักเตอร์จะมีลักษณะอยู่ภายในหากอิทธิพลของสิ่งเจือปนที่มีต่อคุณสมบัติของสารนั้นไม่มีนัยสำคัญ ในนั้น ผู้ให้บริการชาร์จฟรีเกิดขึ้นเนื่องจากการแตกหักของพันธะวาเลนซ์ [§ 3.2]
การกระตุ้นการปล่อยรังสี	กระบวนการหนึ่งอาจเกิดขึ้นโดยที่อะตอมที่ถูกกระตุ้นทั้งหมดปล่อยออกมาเกือบจะพร้อมกันและเชื่อมโยงถึงกัน และในลักษณะที่โฟตอนที่สร้างขึ้นนั้นแยกไม่ออกจากอะตอมที่ทำให้เกิดรุ่นนี้โดยสิ้นเชิง การแผ่รังสีที่สอดคล้องกันที่ถูกกระตุ้นดังกล่าวเรียกว่าค กระตุ้นหรือ ชักนำ[§10.4.]
เทอร์โมคัปเปิ้ล	ดู[§11.2.1]
เทอร์โมคัปเปิ้ล	ดู [§ 11.2.2]
ปรากฏการณ์เทอร์โมอิเล็กทริก	ดู [§10.1.1]
ออกอากาศ	คริสตัลมีโครงสร้างเป็นคาบไม่ต่อเนื่อง จากมุมมองทางเรขาคณิต โครงสร้างดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้การดำเนินการแทนที่แบบขนานซึ่งเรียกว่า ออกอากาศ[§1.3]
แข็ง	วัตถุที่เป็นของแข็ง (SB) คือสถานะของการรวมตัวของสารที่มีความคงตัวของรูปร่างของระบบมาโครที่อยู่ระหว่างการพิจารณา และลักษณะพิเศษของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมที่ประกอบกันเป็นระบบมาโคร มี CT ที่เป็นผลึกและอสัณฐาน CT ที่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์นั้นเป็นผลึก เนื่องจากมีพลังงานภายในน้อยที่สุด [§1.1]
กลุ่มออกอากาศ	ตำแหน่งของจุดใดๆ ในโครงตาข่ายเชิงพื้นที่จะถูกกำหนดโดยการกระจัดรวมกัน มา+เอ็นบี+พีซีผลรวมของเวกเตอร์สามตัว ก,ข,คเรียกว่า ทีมออกอากาศ[§1.3]
การสลายทางความร้อนของจุดเชื่อมต่อ p-n	การสลายเนื่องจากความร้อนของจุดเชื่อมต่อ p-n เกิดขึ้นเนื่องจากการดึงเวเลนซ์อิเล็กตรอนออกจากพันธะในอะตอมระหว่างการสั่นสะเทือนเนื่องจากความร้อนของโครงผลึก การสร้างความร้อนของคู่อิเล็กตรอนในรูทำให้ความเข้มข้นของพาหะประจุที่ไม่ใช่ส่วนใหญ่เพิ่มขึ้นและกระแสย้อนกลับเพิ่มขึ้น [§8.4]
เอฟเฟกต์อุโมงค์	ผลกระทบจากอุโมงค์คืออิเล็กตรอนเคลื่อนผ่านสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นของจุดเชื่อมต่อ pn โดยไม่เปลี่ยนพลังงาน [§8.6]
การนำแสงของเซมิคอนดักเตอร์	ปรากฏการณ์ของโฟโตคอนดักเตอร์คือการเพิ่มการนำไฟฟ้าของเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้อิทธิพลของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า [§ 10.1]
เอฟเฟกต์แสง	สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้คือเมื่อควอนตัมแสงถูกดูดซับด้วยพลังงานที่เพียงพอที่จะแตกตัวเป็นไอออนอะตอมของเซมิคอนดักเตอร์เองหรือทำให้สิ่งเจือปนแตกตัวเป็นไอออน ความเข้มข้นของตัวพาประจุจะเพิ่มขึ้น [§10.2]
ศูนย์กลางของความสมมาตร	หากมีจุดในคริสตัลที่มีคุณสมบัติว่าเมื่อเปลี่ยนรัศมีเวกเตอร์ รอนุภาคใดๆ ที่ประกอบเป็นคริสตัลด้วยเวกเตอร์ผกผันของมัน - รคริสตัลจะเข้าสู่สถานะที่แยกไม่ออกจากของเดิมจากนั้นจุดนี้เรียกว่าศูนย์กลางของสมมาตรหรือศูนย์กลางของการผกผัน [§ 1.3]
การสกัดตัวพาประจุ	สำหรับสื่อรายย่อย (รูเข้า) ไม่มีพื้นที่และอิเล็กตรอนใน ร -ภูมิภาค) ไม่มีสิ่งกีดขวางที่เป็นไปได้ในการเปลี่ยนผ่านของหลุมอิเล็กตรอน และพวกมันจะถูกดึงโดยสนามเข้าสู่บริเวณนั้น พี-เอ็นการเปลี่ยนแปลง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การสกัด[§8.2]
เซลล์หน่วย	Parallelepiped ที่สร้างขึ้นจากการแปลเบื้องต้นสามรายการ a, b, c เรียกว่า elementary Parallelepiped หรือเซลล์ประถมศึกษา [§1.3]
องค์ประกอบของความสมมาตร	ระนาบสมมาตร แกนสมมาตร ศูนย์กลางสมมาตร แกนหมุนกระจกของสมมาตร [§1.3]
ศักยภาพทางเคมีไฟฟ้า	พลังงาน ศักยภาพทางเคมีไฟฟ้า– งานที่ต้องใช้เพื่อเปลี่ยนจำนวนอนุภาคในระบบทีละหนึ่งโดยมีเงื่อนไขว่าปริมาตรและอุณหภูมิคงที่ [§ 3.3]
การพังทลายทางไฟฟ้าของจุดเชื่อมต่อ p-n	การสลายทางไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการปล่อยไฟฟ้าสถิตภายใน (การสลายซีเนอร์) และภายใต้อิทธิพลของการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมของเซมิคอนดักเตอร์ (การสลายของหิมะถล่ม) [§8.4]
การปล่อยก๊าซอิเล็กทรอนิกส์	ดู [§ 4.2.2]
ทางแยกอิเล็กตรอนโฮล (ทางแยก p-n)	การเปลี่ยนผ่านระหว่างวัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าชนิด n และ p เรียกว่าจุดเชื่อมต่อ p-n [§ 7.2]
โดเมนไฟฟ้าสถิต	ดูผลของกันน์ [§5.6]
พลังงานเฟอร์มี	ที่อุณหภูมิเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์ ที = 0 เคพลังงานของระบบอะตอมทั้งหมด รวมถึงแก๊สอิเล็กตรอนนั้นมีน้อยมาก อย่างไรก็ตาม สถานการณ์ที่เป็นลักษณะเฉพาะจะสังเกตได้เมื่ออิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานด้านบนยังคงมีพลังงานค่อนข้างมาก ซึ่งพวกมันไม่สามารถปล่อยออกมาและเคลื่อนไปยังระดับที่ต่ำกว่าได้เนื่องจากการกีดกันของเพาลี พลังงานของอิเล็กตรอนที่ครอบครองระดับสูงสุดของระดับที่ถูกครอบครองจะแสดงแทน ε สูงสุดและเรียกว่าพลังงานเฟอร์มี [§ 2.1, § 3.3]
มวลที่มีประสิทธิภาพ	อิทธิพลของศักย์ผลึกเป็นระยะของไอออนและอิเล็กตรอนอื่น ๆ ต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสนามนำไปสู่ความจริงที่ว่าคุณสมบัติของตัวพากระแสไฟฟ้าในคริสตัล (อิเล็กตรอนและรูนำไฟฟ้า) แตกต่างกันหลายประการจากคุณสมบัติของอิเล็กตรอนใน ที่ว่าง. และมวล (มวลประสิทธิผล) อาจแตกต่างอย่างมากจากมวลของอิเล็กตรอนอิสระและขึ้นอยู่กับทิศทางการเคลื่อนที่ [§ 3.5]
กันน์เอฟเฟค	ดู[§5.6]
ซินเนอร์เอฟเฟ็กต์	ดู[§5.6]
ซีเบคเอฟเฟ็กต์	ดู [§ 10.1.1]
เพลเทียร์เอฟเฟ็กต์	ดู [§ 10.1.2]
ทอมสันเอฟเฟ็กต์	ดู [§ 10.1.3]
ฮอลล์เอฟเฟกต์	ปรากฏการณ์ของการปรากฏตัวของสนามไฟฟ้าตามขวางในเซมิคอนดักเตอร์ที่มีกระแสไหลผ่านภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กเรียกว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์ [§ 6.1.1]
สตาร์คเอฟเฟ็กต์	ดู[§5.6]

>>ฟิสิกส์: คานอิเล็กตรอน หลอดแคโทดเรย์

หากมีการสร้างรูในขั้วบวกของหลอดอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนบางตัวที่ถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าจะบินเข้าไปในรูนี้ ทำให้เกิดลำแสงอิเล็กตรอนด้านหลังขั้วบวก จำนวนอิเล็กตรอนในลำแสงสามารถควบคุมได้โดยการวางอิเล็กโทรดเพิ่มเติมระหว่างแคโทดและแอโนด แล้วเปลี่ยนศักย์ไฟฟ้า
คุณสมบัติของลำอิเล็กตรอนและการประยุกต์ลำแสงอิเล็กตรอนกระทบกับวัตถุทำให้เกิดความร้อนขึ้น ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ คุณสมบัตินี้ใช้สำหรับการหลอมอิเล็กทรอนิกส์ในสุญญากาศของโลหะบริสุทธิ์พิเศษ
เมื่ออิเล็กตรอนเร็วที่ชนกับสสารถูกทำให้ช้าลง ก การฉายรังสีเอกซ์- ปรากฏการณ์นี้ใช้ในหลอดเอ็กซ์เรย์
สารบางชนิด (แก้ว สังกะสี และแคดเมียมซัลไฟด์) เมื่อถูกอิเล็กตรอนโจมตีจะเรืองแสง ปัจจุบันวัสดุประเภทนี้ (luminophores) เป็นวัสดุที่พลังงานของลำอิเล็กตรอนมากถึง 25% ถูกแปลงเป็นพลังงานแสง
ลำอิเล็กตรอนถูกหักเหโดยสนามไฟฟ้า- ตัวอย่างเช่น อิเล็กตรอนที่เคลื่อนผ่านระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุ จะถูกเบี่ยงเบนจากแผ่นที่มีประจุลบไปยังแผ่นที่มีประจุบวก ( มะเดื่อ 16.20).
ลำอิเล็กตรอนก็ถูกเบี่ยงเบนไปในสนามแม่เหล็กด้วย- เมื่อบินข้ามขั้วเหนือของแม่เหล็ก อิเล็กตรอนจะเบนไปทางซ้าย และบินเหนือขั้วโลกใต้ พวกมันจะเบนไปทางขวา ( มะเดื่อ 16.21- การเบี่ยงเบนของการไหลของอิเล็กตรอนที่มาจากดวงอาทิตย์ในสนามแม่เหล็กของโลกทำให้เกิดความจริงที่ว่าการเรืองแสงของก๊าซในชั้นบนของชั้นบรรยากาศ (ออโรร่า) จะสังเกตได้เฉพาะที่ขั้วเท่านั้น

ความสามารถในการควบคุมลำแสงอิเล็กตรอนโดยใช้สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กและการเรืองแสงของตัวกรองที่เคลือบด้วยฟอสเฟอร์ภายใต้การกระทำของลำแสงนั้นใช้ในหลอดรังสีแคโทด
หลอดรังสีแคโทดเป็นองค์ประกอบหลักของโทรทัศน์ประเภทหนึ่งและออสซิลโลสโคปซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับศึกษากระบวนการที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในวงจรไฟฟ้า ( มะเดื่อ 16.22).

โครงสร้างของหลอดรังสีแคโทดแสดงในรูปที่ 16.23 หลอดนี้เป็นกระบอกสุญญากาศซึ่งผนังด้านหนึ่งทำหน้าที่เป็นตะแกรง แหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนเร็ววางอยู่ที่ปลายแคบของท่อ - ปืนอิเล็กตรอน (มะเดื่อ 16.24- ประกอบด้วยแคโทด อิเล็กโทรดควบคุม และแอโนด (โดยปกติแล้วแอโนดหลายอันจะอยู่ด้านหลังอีกอัน) อิเล็กตรอนถูกปล่อยออกมาจากชั้นออกไซด์ที่ให้ความร้อนจากปลายแคโทดทรงกระบอก กับ,ล้อมรอบด้วยแผ่นกันความร้อน เอ็น- จากนั้นจึงผ่านรูในอิเล็กโทรดควบคุมทรงกระบอก ใน(ควบคุมจำนวนอิเล็กตรอนในลำแสง) แต่ละขั้วบวก ( เอ 1และ เอ 2) ประกอบด้วยดิสก์ที่มีรูเล็กๆ แผ่นเหล่านี้ถูกใส่เข้าไปในกระบอกสูบโลหะ ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกตัวแรกและขั้วลบทำให้เกิดความต่างศักย์เป็นร้อยถึงพันโวลต์ สนามไฟฟ้าแรงจะเร่งอิเล็กตรอน และพวกมันก็มีความเร็วมากขึ้น รูปร่าง ตำแหน่ง และศักย์ของขั้วบวกถูกเลือกเพื่อให้ลำแสงอิเล็กตรอนถูกโฟกัสควบคู่ไปกับการเร่งความเร็วของอิเล็กตรอน กล่าวคือ พื้นที่หน้าตัดของลำแสงบนหน้าจอจะลดลงเหลือขนาดเกือบเท่าจุด

ระหว่างทางไปยังตะแกรง ลำแสงจะผ่านไปตามลำดับระหว่างแผ่นควบคุมสองคู่ คล้ายกับแผ่นของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน (ดูรูปที่ 16.23) หากไม่มีสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่น ลำแสงจะไม่เบี่ยงเบนและจุดส่องสว่างจะอยู่ที่กึ่งกลางของตะแกรง เมื่อความต่างศักย์ถูกส่งไปยังเพลตที่อยู่ในแนวตั้ง ลำแสงจะถูกแทนที่ด้วยทิศทางแนวนอน และเมื่อความต่างศักย์ถูกสื่อสารไปยังเพลตแนวนอน ลำแสงจะถูกแทนที่ด้วยทิศทางแนวตั้ง
การใช้เพลตสองคู่พร้อมกันทำให้คุณสามารถย้ายจุดส่องสว่างผ่านหน้าจอไปในทิศทางใดก็ได้ เนื่องจากมวลของอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมาก พวกมันจึงทำปฏิกิริยาแทบจะทันที กล่าวคือ ในเวลาอันสั้นมาก กับการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ของแผ่นควบคุม
ในหลอดรังสีแคโทดที่ใช้ในโทรทัศน์ (หรือที่เรียกว่าไคเนสสโคป) ลำแสงที่สร้างโดยปืนอิเล็กตรอนจะถูกควบคุมโดยใช้สนามแม่เหล็ก สนามนี้ถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดที่วางอยู่บนคอของท่อ ( มะเดื่อ 16.25).

ไคเนสสโคปสีประกอบด้วยปืนอิเล็กตรอนแบบเว้นระยะสามกระบอกและหน้าจอที่มีโครงสร้างโมเสก ซึ่งประกอบด้วยฟอสเฟอร์สามประเภท (แดง น้ำเงิน และเขียว) ลำแสงอิเล็กตรอนแต่ละลำจะกระตุ้นสารฟอสเฟอร์ประเภทเดียวกัน ซึ่งการเรืองแสงร่วมกันจะสร้างภาพสีบนหน้าจอ
หลอดรังสีแคโทดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน แสดง- อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ (คอมพิวเตอร์) หน้าจอแสดงผลคล้ายกับหน้าจอทีวี รับข้อมูลที่บันทึกและประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์ คุณสามารถดูข้อความในภาษาใดๆ ได้โดยตรง กราฟของกระบวนการต่างๆ รูปภาพของวัตถุจริง รวมถึงวัตถุในจินตนาการที่ปฏิบัติตามกฎหมายที่เขียนไว้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์
หลอดรังสีแคโทดผลิตลำอิเล็กตรอนแคบซึ่งควบคุมโดยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ลำแสงเหล่านี้ใช้ในออสซิลโลสโคป หลอดภาพโทรทัศน์ และจอคอมพิวเตอร์

???
1. ลำแสงอิเล็กตรอนถูกควบคุมอย่างไร?
2. หลอดรังสีแคโทดทำงานอย่างไร

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, ฟิสิกส์ เกรด 10

เนื้อหาบทเรียน บันทึกบทเรียนสนับสนุนวิธีการเร่งความเร็วการนำเสนอบทเรียนแบบเฟรมเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ ฝึกฝน งานและแบบฝึกหัด การทดสอบตัวเอง เวิร์คช็อป การฝึกอบรม กรณีศึกษา ภารกิจ การบ้าน การอภิปราย คำถาม คำถามวาทศิลป์จากนักเรียน ภาพประกอบ เสียง คลิปวิดีโอ และมัลติมีเดียภาพถ่าย รูปภาพ กราฟิก ตาราง แผนภาพ อารมณ์ขัน เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เรื่องตลก การ์ตูน อุปมา คำพูด ปริศนาอักษรไขว้ คำพูด ส่วนเสริม บทคัดย่อบทความ เคล็ดลับสำหรับเปล ตำราเรียนขั้นพื้นฐาน และพจนานุกรมคำศัพท์เพิ่มเติมอื่นๆ การปรับปรุงตำราเรียนและบทเรียนแก้ไขข้อผิดพลาดในตำราเรียนการอัปเดตส่วนในตำราเรียน องค์ประกอบของนวัตกรรมในบทเรียน การแทนที่ความรู้ที่ล้าสมัยด้วยความรู้ใหม่ สำหรับครูเท่านั้น บทเรียนที่สมบูรณ์แบบแผนปฏิทินสำหรับปี คำแนะนำด้านระเบียบวิธี บทเรียนบูรณาการ

หากคุณมีการแก้ไขหรือข้อเสนอแนะสำหรับบทเรียนนี้

หน้า 1

ลำแสงอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสามารถใช้สร้างรังสีเอกซ์ รวมถึงหลอมและตัดโลหะได้ ความสามารถของลำอิเล็กตรอนที่จะหักเหโดยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและทำให้ผลึกเรืองแสงถูกนำมาใช้ในหลอดรังสีแคโทด  

ลำอิเล็กตรอนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ปืนอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นอุปกรณ์สุญญากาศ ซึ่งโดยปกติจะเป็นไดโอด ซึ่งอิเล็กตรอนจะบินออกจากแคโทดด้วย Ch ลำแสงถูกโฟกัสด้วยเลนส์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งสร้างพลังงานไฟฟ้าที่จำเป็น  

รังสีเบตาเป็นลำแสงอิเล็กตรอน ดัชนีศูนย์สะท้อนถึงความจริงที่ว่ามวลอิเล็กตรอนมีค่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับมวลนิวคลีออน ดัชนี - 1 บ่งชี้ว่าอนุภาคดังกล่าวมีเครื่องหมายลบ ซึ่งมีขนาดเท่ากันแต่ตรงข้ามกับประจุของโปรตอน  

การฉายรังสี UV หรือลำแสงอิเล็กตรอน (สารตัวเริ่มต้น) จะทำให้เกิดปฏิกิริยาอนุมูลโมเลกุลอย่างรวดเร็ว โดยปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในส่วนผสมในรูปของพัลส์สั้น ๆ ของการแผ่รังสีที่สอดคล้องกัน  

ดังนั้นจึงใช้สนามไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนแปลงศักย์อย่างต่อเนื่องเพื่อมีอิทธิพลต่อลำอิเล็กตรอน  

ควรสังเกตว่าคานอิเล็กตรอนมีปฏิกิริยารุนแรงกับสสาร ความหนาสูงสุดที่อนุญาตของตัวอย่างคือเพียงไม่กี่ไมครอนเท่านั้น สถานการณ์นี้จำกัดความสามารถของวิธีการศึกษาระบบการกระจายตัวของของเหลวอย่างมาก โดยทั่วไป จะมีการศึกษาตัวอย่างผลึกละเอียดที่สะสมอยู่บนพื้นผิวที่ได้รับการบำบัดพิเศษ  

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะส่งไปยังลำแสงอิเล็กตรอนที่บินไปตาม o: n cis ลำอิเล็กตรอนที่ทำปฏิกิริยากับสนามนี้สามารถให้พลังงานส่วนหนึ่งของมันแก่เส้นตรงและด้วยเหตุนี้จึงขยายคลื่นที่เคลื่อนที่ในเส้นตรงหรือกระตุ้นคลื่นดังกล่าว  

ในลำแสงอิเล็กตรอนหรือโพซิตรอนธรรมดาที่ไม่มีขั้ว การหมุนของอนุภาคจะถูกกำหนดทิศทางแบบสุ่ม ดังนั้นหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง (เวลาผ่อนคลาย) ลำแสงอิเล็กตรอนหรือโพซิตรอนธรรมดาจะกลายเป็นโพลาไรซ์ - การหมุนของอนุภาคจะเป็นไปตามทิศทางที่ได้รับคำสั่ง  

คลื่นดังกล่าวสามารถถูกกระตุ้นด้วยลำอิเล็กตรอนหรือไอออนตามยาว สำหรับคลื่นที่แพร่กระจายไปในทิศทางของการดริฟท์ของอิเล็กตรอน (a 0) ดังนั้นสำหรับการเติบโตในเวลาที่มีเพียงการไล่ระดับความหนาแน่นก็เพียงพอแล้ว  

สายโซ่โพลีเมอร์เชื่อมโยงกันโดยตรงด้วยคานอิเล็กตรอนพลังงานสูง อิเล็กตรอนเหล่านี้สร้าง PE Macroradicals เพื่อแยกอนุมูลไฮโดรเจน โดยทั่วไปวิธีนี้ใช้สำหรับการผลิตสายเคเบิลขนาด 1 1 kV ที่มีฉนวน XLPE  

เลนส์อิเล็กตรอนแคโทดไฟฟ้าสถิต / - แคโทด 2 - อิเล็กโทรดโฟกัส 3-ขั้วบวก เส้นบางๆ เป็นศักยภาพที่เท่ากัน O เป็นจุดแคโทดจุดหนึ่ง ส่วนอวกาศสีเทาของบริเวณที่ถูกครอบครองโดยการไหลของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากจุด O| เลนส์อิเล็กทรอนิกส์ทรงกระบอกไฟฟ้าสถิต a-ไดอะแฟรมพร้อมกรีด เลนส์ b-immersion ประกอบด้วยแผ่นสองแผ่น ในบริเวณที่อนุภาคมีประจุผ่าน สนามเลนส์จะไม่เปลี่ยนแปลงในทิศทางขนานกับรอยแยกของไดอะแฟรมหรือช่องว่างระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดที่อยู่ติดกัน| ส่วนของอิเล็กโทรดของเลนส์ทรงกระบอกไฟฟ้าสถิตโดยระนาบที่ผ่านแกน z ซึ่งตั้งฉากกับระนาบตรงกลาง a-cylindrical (ไดอะแฟรมสลิต เลนส์ทรงกระบอก b-immersion - เลนส์ทรงกระบอกเดี่ยว เลนส์ทรงกระบอก g-แคโทด K และ K2 คือศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดที่สอดคล้องกัน ลำแสงอิเล็กตรอน / - อิเล็กโทรด ขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว | Doublet ของเลนส์ไฟฟ้าสถิตสี่เท่าสองอัน

วิธีการหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สูญญากาศไมโครเวฟซึ่งทำหน้าที่ในการแปลงพลังงานของแหล่งกระแสตรงเป็นพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของการสั่นของไมโครเวฟคือลำแสงอิเล็กตรอน - การไหลของอิเล็กตรอนแบบขยายถูก จำกัด ในหน้าตัด

ลำอิเล็กตรอนถูกสร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ออปติคอลอิเล็กตรอนพิเศษ - ที่เรียกว่าปืนอิเล็กตรอนซึ่งปล่อยอิเล็กตรอนที่มีความเร่งซึ่งมีวิถีโคจรที่ขนานกับแกนของปืนโดยประมาณ

ให้เราพิจารณาลักษณะพื้นฐานของลำอิเล็กตรอน เช่น กำลัง ความซึมผ่าน และความเข้มของลำอิเล็กตรอน รวมถึงการพึ่งพาซึ่งกันและกันระหว่างโครงร่างของลำอิเล็กตรอนและ GS ของอุปกรณ์

กำลังลำแสง (ผลคูณของกระแสที่ลำเลียงอยู่ ฉันสำหรับแรงดันไฟฟ้า ยูซึ่งเร่งอิเล็กตรอน) เป็นตัวกำหนดกำลังของอุปกรณ์ไมโครเวฟ: ป=ยู ฉัน.

คุณลักษณะที่สำคัญของการไหลของอิเล็กตรอนคือการซึมผ่าน ซึ่งกำหนดเป็น  ความสม่ำเสมอคือการวัดความเข้มข้นของการไหล ตามกฎแล้วในอุปกรณ์ไมโครเวฟจะใช้การไหลของอิเล็กตรอนที่รุนแรงซึ่งแรงผลักกันของอิเล็กตรอนส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนดังนั้นจึงไม่สามารถละเลยผลกระทบของพวกมันได้ ตามที่แสดงการคำนวณ โฟลว์ที่มีค่า perveance รับค่ามากกว่า 10 -8 –10 -7 A/B 3/2 ควรถือว่ารุนแรง เนื่องจากค่า perveance มีค่าตัวเลขน้อยจึงมักใช้ค่าที่สะดวกกว่า - microperveance m ซึ่งกำหนดโดยความเท่าเทียมกัน

 =  ม.  10 -6 . (1.34)

พลังของการไหลของอิเล็กตรอนผ่านการซึมผ่านสามารถแสดงได้ด้วยสูตร

ป=ยู ฉัน=ยู 5/2 .

ดังที่เห็นได้จากสูตรด้วยความเพียรสม่ำเสมอพลังจะเติบโตเร็วมากตาม ยู(ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญ กำลังไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 300 เท่า)

อย่างไรก็ตามในอุปกรณ์ทั้งหมดจะทำกำไรได้มากกว่าในการเพิ่มพลังงานไม่มากนักโดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า แต่โดยการเพิ่มกระแสลำแสงเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานสูงขึ้นการออกแบบฉนวนในอุปกรณ์ก็จะซับซ้อนยิ่งขึ้นและซับซ้อนยิ่งขึ้น แหล่งจ่ายไฟฟ้าและผลที่ตามมาคือความเทอะทะและความซับซ้อนของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง การลดแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่กำลังลำแสงที่กำหนดไม่เพียงแต่ช่วยลดความซับซ้อนของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การลดขนาดของอุปกรณ์ด้วยการลดความยาวของส่วนที่ทำงานอยู่ของระบบไฟฟ้าไดนามิก (EMS) ใน TWT ด้วยความแพร่หลายที่เพิ่มขึ้น กำไรและประสิทธิภาพก็สามารถเพิ่มขึ้นได้

เพื่อให้ลำแสงที่เกิดขึ้นสามารถนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไมโครเวฟได้สำเร็จในขณะที่ยังคงรักษารูปร่างที่ดีไว้นั้นจำเป็นต้องส่งผ่านพื้นที่ทั้งหมดของการโต้ตอบกับสนามความถี่สูง เนื่องจากในลำแสงอิเล็กตรอนกระแสสูงมีแรงคูลอมบ์จำนวนมากในการผลักกันประจุซึ่งกันและกันซึ่งนำไปสู่การ "บวม" ของคานงานนี้มักจะกลายเป็นเรื่องยากไม่น้อยไปกว่าการก่อตัวของลำแสงเอง

เพื่อต่อสู้กับ "การบวม" ของคาน มักใช้สนามแม่เหล็กคงที่ขนานกับแกนลำแสงบ่อยที่สุด เนื่องจากอุปกรณ์มีความยาวค่อนข้างยาว จึงจำเป็นต้องสร้างสนามแม่เหล็กแรงเพียงพอในพื้นที่ขนาดใหญ่ ดังนั้นมวลของระบบโฟกัสแม่เหล็ก (MFS) จึงมีขนาดใหญ่มาก ต้นทุนที่ลดลงสำหรับกำลังและน้ำหนักของระบบแม่เหล็กจะรับรู้ได้เมื่อใช้การโฟกัสแบบแม่เหล็กเป็นระยะ ซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกส่งผ่านไปตามสนามแม่เหล็กสลับ ระบบดังกล่าวประกอบขึ้นจากวงแหวนแม่เหล็กสั้นแต่ละวงที่คั่นด้วยบุชชิ่งที่ทำจากวัสดุที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง ผลลัพธ์ที่คล้ายกันนี้สามารถทำได้โดยใช้การโฟกัสด้วยไฟฟ้าสถิตเป็นระยะ ซึ่งดำเนินการโดยชุดเลนส์ไฟฟ้าสถิตที่อยู่เป็นระยะ ระบบดังกล่าวมีน้ำหนักและการใช้พลังงานน้อยกว่าด้วยซ้ำ

นอกเหนือจากการกักขังแม่เหล็กแล้ว ยังมีอีกวิธีหนึ่งในการต่อสู้กับ "การบวม" ของคานซึ่งประกอบด้วยการแนะนำไอออนที่มีประจุบวกจำนวนหนึ่งเข้าไปในปริมาตรของลำอิเล็กตรอนซึ่งชดเชยพื้นที่เชิงลบด้วยประจุอวกาศ ประจุของอิเล็กตรอน ในกรณีที่ง่ายที่สุด สามารถสร้างไอออนได้โดยทิ้งก๊าซ "ที่ไม่มีการอพยพ" ไว้ในปริมาตรของอุปกรณ์ อิเล็กตรอนของลำแสงจะทำให้โมเลกุลของก๊าซนี้แตกตัวเป็นไอออนตามเส้นทางของพวกมัน อิเล็กตรอนทุติยภูมิที่เกิดขึ้นจากการแตกตัวเป็นไอออนจะถูกขับออกนอกลำแสงด้วยแรงคูลอมบ์ ในขณะที่แรงเหล่านี้จะยังคงรักษาไอออนบวกไว้ในปริมาตรของมัน เป็นผลให้แม้ที่ความดันก๊าซที่เหลือต่ำมากไอออนบวกจำนวนหนึ่งก็สามารถเกิดขึ้นได้ซึ่งความเข้มข้นของพวกมันจะถูกเปรียบเทียบกับความเข้มข้นของอิเล็กตรอนในลำแสง ณ จุดนี้ การสะสมของไอออนจะหยุดลงและสถานะหยุดนิ่งจะถูกสร้างขึ้น โดยปริมาตรของลำแสงจะเกิดพลาสมาที่มีลักษณะคล้ายตัวกลางกึ่งเป็นกลางในปริมาตรของลำแสง ประจุเชิงพื้นที่ของอิเล็กตรอนได้รับการชดเชยและลำแสงไม่ "บวม" ปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้นี้เรียกว่าการโฟกัสไอออน ซึ่งสังเกตได้ที่ความดันก๊าซตกค้างเกิน 10 -6 มม. ปรอท ศิลปะ.

คานอิเล็กตรอนแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักขึ้นอยู่กับรูปร่างหน้าตัด: ริบบิ้น, สมมาตรตามแนวแกนและท่อ

ระบบการสร้างการไหลของอิเล็กตรอนคือชุดของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับอิเล็กโทรดและวงจรแม่เหล็กที่ก่อตัวขึ้น ซึ่งจำเป็นต่อการสร้างการไหลของอิเล็กตรอนในรูปแบบที่ต้องการ ประกอบด้วยสี่พื้นที่:

1) บริเวณของปืนอิเล็กตรอนซึ่งมีแหล่งกำเนิดของอิเล็กตรอน - แคโทดและแอโนดซึ่งระหว่างนั้นจะใช้แรงดันไฟฟ้าเร่ง ยู 0 ;

2) ขอบเขตการเปลี่ยนแปลง - ขอบเขตระหว่างปืนและภูมิภาคของส่วนปกติของ MFS ซึ่งความแรงของสนามไฟฟ้าสถิตที่สร้างโดยอิเล็กโทรดลดลงอย่างรวดเร็วการกระทำของแรงประจุอวกาศยังคงดำเนินต่อไปซึ่งในตอนท้ายของ ภูมิภาคกลายเป็นแรงพร่ามัวหลักที่มีแนวโน้มที่จะขยายการไหล แรงโฟกัสของสนามแม่เหล็กเริ่มทำหน้าที่สนามที่พุ่งตรงไปยังแกนลำแสง ในภูมิภาคการเปลี่ยนแปลงการก่อตัวของการไหลของอิเล็กตรอนจะสิ้นสุดลงและพารามิเตอร์ของการไหลที่สร้างโดยปืนจะถูก "จับคู่" กับพารามิเตอร์ของส่วนปกติของระบบการก่อตัวของ

3) ภูมิภาคของส่วนปกติของระบบก่อตัวซึ่ง EMF ของอุปกรณ์ตั้งอยู่และการไหลโต้ตอบกับสนามไมโครเวฟ

4) พื้นที่สะสมซึ่งอิเล็กตรอนของ "ของเสีย" ไหลซึ่งรับรู้โดยพื้นผิวโลหะพิเศษทำให้การเคลื่อนไหวในระบบสมบูรณ์ ยิ่งประสิทธิภาพของอุปกรณ์มากเท่าไร พลังงานก็จะกระจายไปยังตัวสะสมน้อยลงเท่านั้น รูปร่างของพื้นผิวตัวสะสมถูกเลือกในลักษณะที่ภาระความร้อนบนพื้นผิวนี้ไม่เกินค่าเฉพาะที่อนุญาต

ลำแสงอิเล็กตรอน- การไหลของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามวิถีระยะใกล้ในทิศทางเดียว โดยมีขนาดที่ใหญ่กว่าในทิศทางการเคลื่อนที่มากกว่าในระนาบแนวขวางอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก E. p. เป็นการรวมตัวของค่าธรรมเนียมที่มีชื่อเดียวกัน อนุภาคข้างในนั้นก็มี ค่าพื้นที่อิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นเอง ไฟฟ้า สนาม. ในทางกลับกัน อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามวิถีที่คล้ายกันถือได้ว่าเป็นกระแสเชิงเส้นที่สร้างขึ้นเอง แม็ก สนาม. ไฟฟ้า พื้นที่ว่าง สร้างแรงที่มีแนวโน้มจะขยายลำแสง (“แรงผลักของคูลอมบ์”), แม็ก สนามกระแสเชิงเส้นทำให้เกิดแรงลอเรนซ์ซึ่งมีแนวโน้มที่จะบีบอัดลำแสง จากการคำนวณแสดงว่าการกระทำของช่องว่าง ประจุเริ่มมีผลที่เห็นได้ชัดเจน (ที่พลังงานอิเล็กตรอนหลาย keV) ที่กระแสหลายกระแส หนึ่งในสิบของ mA ในขณะที่การกระทำ "หดตัว" ของมันเอง แม็ก สนามปรากฏให้เห็นอย่างเห็นได้ชัดเฉพาะที่ความเร็วอิเล็กตรอนใกล้กับความเร็วแสง - พลังงานอิเล็กตรอนตามลำดับ MeV ดังนั้นเมื่อพิจารณาถึงรายการ E. ที่ใช้ในแผนก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางเทคนิค การติดตั้งก่อนอื่นจำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของตัวมันเองด้วย ช่องว่าง ข้อหาและการกระทำของตัวเอง แม็ก ฟิลด์ต่างๆ จะถูกนำมาพิจารณาเฉพาะกับคานสัมพัทธภาพเท่านั้น

ความเข้มของ E.p- ขั้นพื้นฐาน เกณฑ์ในการแบ่งพลังงานไฟฟ้าตามเงื่อนไขออกเป็นพลังงานที่ไม่เข้มข้นและเข้มข้นคือความจำเป็นที่ต้องคำนึงถึงการกระทำของสนามของมันเอง ช่องว่าง ประจุของลำแสงอิเล็กตรอน แน่นอนว่ายิ่งกระแสลำแสงมากเท่าไรก็ยิ่งมีช่องว่างมากขึ้นเท่านั้น ชาร์จแรงผลักที่แข็งแกร่ง ในทางกลับกัน ยิ่งความเร็วของอิเล็กตรอนสูงเท่าใด ก็จะส่งผลต่อธรรมชาติการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนน้อยลงเท่านั้น ไฟฟ้า สนามลำแสง - ยิ่งพลังงานอิเล็กตรอนสูงเท่าไร ลำแสงก็จะยิ่ง "แข็ง" เท่านั้น การกระทำเชิงปริมาณของสนามอวกาศ ประจุมีลักษณะเป็นค่าสัมประสิทธิ์ ค่าพื้นที่ - perv ean s om หมายถึง

ที่ไหน ฉัน- ลำแสงปัจจุบัน; ยู-แรงดันไฟฟ้าเร่งที่กำหนดพลังงาน ลำแสงอิเล็กตรอน.

อิทธิพลที่เห็นได้ชัดเจนของช่องว่าง ประจุจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในลำแสงเริ่มปรากฏให้เห็นเมื่อใด ป>=ป* == 10 -8 A/V 3/2 = 10 -2 µA/V 3/2 ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะเรียกคานความเข้มสูงว่าคานอิเล็กตรอนด้วย ป>ป*.

คานความเข้มต่ำ (ด้วย ร<Р* ) หน้าตัดเล็ก ๆ มักเรียกว่าคานอิเล็กตรอน ซึ่งคำนวณตามกฎของภูมิ เลนส์อิเล็กทรอนิกส์โดยไม่คำนึงถึงการกระทำของสนามภายใน ช่องว่าง ประจุเกิดขึ้นโดยใช้สปอตไลท์อิเล็กทรอนิกส์และส่วนใหญ่ใช้ในด้านต่างๆ อุปกรณ์ลำแสงอิเล็กตรอน.

ในลำแสงที่เข้มข้น การกระทำจากภายใน ช่องว่าง ประจุส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อลักษณะของพลังงานไฟฟ้า ประการแรก พลังงานไฟฟ้าที่มีความเข้มข้นในพื้นที่ที่ปราศจากอิทธิพลจากภายนอก ไฟฟ้า และแม็ก สนามเนื่องจากการขับไล่คูลอมบ์มันขยายออกไปเรื่อย ๆ ประการที่สอง เนื่องจากการปฏิเสธ ไฟฟ้า เมื่อประจุอิเล็กตรอนในลำแสงเพิ่มขึ้น ศักยภาพในลำแสงจะลดลง หากใช้ภายนอก ไฟฟ้า หรือแม็ก สนามเพื่อจำกัดการขยายตัวของลำแสงที่รุนแรง จากนั้นเมื่อมีกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่เพียงพอ ศักย์ไฟฟ้าภายในลำแสงสามารถลดลงเหลือศูนย์ และลำแสงจะ "แตกออก" ดังนั้น สำหรับคานแบบเข้มข้นจึงมีแนวคิดในการจำกัดการซึมผ่าน (สูงสุด) ในทางปฏิบัติ เมื่อจำกัดการขยายตัวของลำแสง ต่อ 1 สนามก็เป็นไปได้ที่จะสร้างลำแสงที่รุนแรงและมีเสถียรภาพที่ขยายออกไปด้วย ป 5. 10 µA/V 3/2

คณิตศาสตร์ที่สมบูรณ์ คำอธิบายของลำอิเล็กตรอนเข้มข้นนั้นยากเนื่องจากการไหลของอิเล็กตรอนจริงประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่กำลังเคลื่อนที่จำนวนมากและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมัน โดยการแนะนำสมมติฐานบางอย่างที่ทำให้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แทนที่ผลรวมของแรงที่กระทำต่ออิเล็กตรอนที่เลือกจากอิเล็กตรอนข้างเคียงด้วยแรงกระทำต่ออิเล็กตรอนนี้ด้วยตัวกลางที่มีประจุไฟฟ้าบางตัวซึ่งมีความหนาแน่นเชิงพื้นที่กระจายอย่างต่อเนื่อง ชาร์จและแยกลำแสงทั้งหมดออกเป็นชุดของ "หลอดกระแสไฟฟ้า" สามารถคำนวณโดยใช้คอมพิวเตอร์ได้เพียงพอต่อการใช้งานจริง หลักความแม่นยำของเป้าหมาย พารามิเตอร์ของลำแสงความเข้มสูง: รูปร่างของลำแสง (ห่อหุ้ม) การกระจายความหนาแน่นกระแสและศักย์ไฟฟ้าเหนือส่วนตัดขวางของลำแสง

เรขาคณิต E. p- ในทางปฏิบัติมีการใช้คานของการกำหนดค่าสามแบบ: เทป (แบน) มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าในหน้าตัดโดยมี "ความหนา" เล็กกว่า "ความกว้าง" มาก แกนสมมาตร มีรูปร่างเป็นวงกลมในหน้าตัดและ ท่อมีรูปร่างเป็นวงแหวนในหน้าตัด สำหรับการเกิดพลังงานไฟฟ้าประเภทดังกล่าวตามความเหมาะสม ปืนอิเล็กตรอนและระบบจำกัด

อิทธิพลของช่องว่าง ประจุไม่เหมือนกันในลำแสงที่ต่างกัน การกำหนดค่า นาอิบ. ธรรมชาติของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่ขอบเขตของสนามอิเล็กตรอนได้รับอิทธิพลจากส่วนประกอบของความเข้มทางไฟฟ้า ฟิลด์ที่สร้างขึ้นโดยช่องว่าง ประจุ ตั้งฉากกับแกนของคานแกนสมมาตรและด้านกว้างของคานเทป

ส่วนประกอบเรเดียลของแรงดันไฟฟ้า สนามที่ขอบเขตของลำแสงแบบสมมาตรแกนจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสลำแสงและเป็นสัดส่วนผกผันกับรัศมีของหน้าตัดและความเร็วของลำแสงอิเล็กตรอน สิ่งนี้จะสร้างแรงที่พุ่งออกจากแกนและมีแนวโน้มที่จะขยายลำแสง ยิ่งกระแสไฟฟ้ามีขนาดใหญ่ ความเร็วและรัศมีของลำแสงก็จะยิ่งน้อยลง แรงผลักก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ตามทฤษฎีแล้ว ในคานสมมาตรตามแกน วิถีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไม่สามารถข้ามแกนได้ และส่วนตัดขวางของลำแสงไม่สามารถลดลงจนถึงจุดหนึ่งได้ เนื่องจากเมื่อส่วนตัดขวางลดลง แรงผลักจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีกำหนด

เปลือกของคานอิเล็กตรอนแบบสมมาตรแกน: ก 0 -มุมของลำแสงเข้าสู่บริเวณที่ไม่มีสนามนั้นเรียบง่ายเช้าตรู่; ร 0 - รัศมีเริ่มต้น; 1 - แตกต่าง ลำแสง (ก. 0 >0); ลำแสง 2 ทรงกระบอก (g 0 =0); 3, 4, 5 บันเดิลที่มาบรรจบกัน (g 0<0). Пучок 4 - опти เล็กตั้งแต่ครอสโอเวอร์ (หน้าตัดที่เล็กที่สุด) ลำแสงจะอยู่ไกลที่สุด (ซ/ ล=0.5) จากระนาบเดิม.

เปลือกของลำแสงแกนสมมาตรเข้มข้นในพื้นที่ที่ปราศจากไฟฟ้า และแม็ก ฟิลด์ อธิบายโดยการขึ้นต่อกันใกล้กับเลขชี้กำลัง ในรูป แสดงเปลือกของคานสมมาตรแกนที่มีทรงกระบอก (เส้นโค้ง 2, g 0 = 0), ลู่ออก (เส้นโค้ง 1, g 0 >0) และลู่เข้า (เส้นโค้ง 3-4, g 0) ก่อนเข้าสู่พื้นที่ว่าง<0) формы (g 0 - угол наклона касательной к огибающей пучка, угол входа). Как видно на рис., пучки, первоначально сформированные как цилиндрические (g 0 = 0) и расходящиеся (g 0 >0) ขยายอย่างไม่มีกำหนดในพื้นที่ว่างฟิลด์ การรวมกลุ่มที่เกิดขึ้นจากการมาบรรจบกันจะถูกบีบอัดในตอนแรก ( ร/ร 0 <1), проходят плоскость наименьшего сечения (плоскость кроссовера), затем также начинают расширяться. Радиус мин. сечения пучка - радиус кроссовера-определяется выражением

ที่ไหน ร 0 คือรัศมีของ EP ก่อนเข้าสู่พื้นที่ว่าง

ยิ่งรัศมีครอสโอเวอร์เล็กลง ความสม่ำเสมอก็จะยิ่งน้อยลงและค่า | ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ก 0 |. ด้วยการเพิ่ม (ในค่าสัมบูรณ์) ของมุมที่ลำแสงเข้าสู่พื้นที่ว่าง (g 0) ระนาบครอสโอเวอร์จะเคลื่อนออกจากระนาบเดิมก่อน

จึงเริ่มเข้าใกล้ (โค้ง 3, 4, 5 ตามลำดับ) สำหรับแต่ละค่าของการซึมผ่าน จะมี "มุมเข้าใกล้" ที่เหมาะสมที่สุด g 0 ซึ่งครอสโอเวอร์อยู่ที่ค่าสูงสุด ถูกเอาออกจากระนาบเดิม กล่าวคือ คานอิเล็กตรอนที่มีค่าซึมผ่านที่กำหนดสามารถดึงไปยังระยะห่างสูงสุดได้โดยมีรัศมีไม่เกินรัศมีเดิม

คานเทปเข้มข้นในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากไฟฟ้า และแม็ก ทุ่งนาในอวกาศก็ขยายตัวไปเรื่อย ๆ (กลายเป็น "หนาขึ้น") และรูปร่างของเปลือกลำแสงนั้นอธิบายด้วยพาราโบลา ตามกฎหมาย ลำแสงริบบิ้นที่มุมทางเข้าที่เหมาะสมที่สุดนั้นต่างจากลำแสงแบบสมมาตรแกนตรงที่สามารถนำมาเป็นเส้นได้ในทางทฤษฎี กล่าวคือ สามารถรับโฟกัสเชิงเส้นได้ ชุดการกำหนดค่าอื่นๆ ในพื้นที่ว่างยังขยายได้ไม่จำกัด Tubular EP จะขยายตัวน้อยกว่าแกนสมมาตรแบบทึบเล็กน้อย

มาทดลองกัน การตรวจสอบความสัมพันธ์ที่คำนวณได้นั้นเป็นเรื่องยากเนื่องจากแนวคิดของขอบเขต (ซองจดหมาย) ของลำแสงที่มีความเข้มนั้นมีเงื่อนไขเนื่องจากในลำแสงจริงความหนาแน่นกระแสเมื่อเคลื่อนที่ออกจากแกนแกนสมมาตรหรือจาก sr ระนาบของลำแสงริบบอนจะลดลงเรื่อยๆ และขอบเขตของลำแสงตามอัตภาพถือว่าเป็นวงกลมหรือเส้นตรง ซึ่งความหนาแน่นกระแสจะเป็นเศษส่วนเล็กน้อย (~0.1) ของค่าสูงสุด ค่าบนแกน

ศักยภาพ E. p- การตกหล่นที่อาจเกิดขึ้นภายในลำแสงความเข้มสูงจะจำกัดความเป็นไปได้ในการสร้างลำแสงความเข้มสูงที่ขยายออกโดยมีค่าการซึมผ่านสูง เชิงทฤษฎี การวิจัยแสดงให้เห็นว่าในการไหลที่รุนแรงไม่จำกัดซึ่งเติมเต็มช่องว่างระหว่างพื้นผิวตัวนำไฟฟ้าขนานแบนสองพื้นผิวที่มีศักยภาพเท่ากัน ซึ่งเป็นตัวกำหนดพลังงานของโฟลอิเล็กตรอน โดยกระแสที่เพิ่มขึ้นในหน่วยเฉลี่ย ระนาบจะเกิดศักย์ไฟฟ้าขั้นต่ำ เมื่อไปถึง พ= 18.64 µA/V 3/2 ความเป็นไปได้ที่จะลดลงเหลือศูนย์, a แคโทดเสมือน,อิเล็กตรอนบางตัวผ่านระนาบต่ำสุด บางตัวสะท้อนไปยังระนาบเดิม และการไหลของกระแสปกติถูกรบกวน มาทดลองกัน เช็คยืนยันสิ่งนี้อย่างแม่นยำเมื่อเข้าใกล้ ปถึง 18.64 μA/V 3/2 ความไม่เสถียรปรากฏขึ้นในการไหลของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ และการผ่านของกระแสไฟฟ้าถูกรบกวน

ใน E.p. จริง จำกัดจากภายนอก ไฟฟ้า และแม็ก ความต่างศักย์ลดลงก็เกิดขึ้นเช่นกัน แต่เนื่องจากในอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่ใช้ลำอิเล็กตรอนเข้มข้น ลำแสงที่ขยายออกไปจึงถูกส่งผ่านท่อที่มีแรงดันไฟฟ้าเป็นบวก ศักยภาพ สามารถรักษาศักยภาพบนพื้นผิวมัดให้ใกล้กับศักยภาพของท่อได้ แต่ถึงแม้จะมีท่อนำไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้าบนแกนก็ยังเป็นแกนสมมาตรหรือเป็น cf ระนาบของลำแสงริบบิ้นลดลงอย่างเห็นได้ชัด และเมื่อถึงค่าการซึมผ่านที่มากพอสมควร (มากกว่าในกรณีของการไหลที่ไม่มีขอบเขต) ความไม่แน่นอนก็เกิดขึ้น และลำแสงจะแตกออก

การก่อตัวของอีพี- เนื่องจากพื้นที่อิเล็กทรอนิกส์ในพื้นที่ว่างขยายตัวอย่างไร้ขีดจำกัดเพื่อการใช้งานจริง เมื่อใช้ลำแสงความเข้มสูง นอกเหนือจากระบบที่สร้างลำแสง (ปืนอิเล็กตรอน) แล้ว ยังจำเป็นต้องมีระบบที่จำกัดความแตกต่างของลำแสงอีกด้วย การขยายตัวของ E. p. ถูกจำกัดด้วยความช่วยเหลือจากภายนอก ไฟฟ้า และแม็ก สาขา คลาสสิค ตัวอย่างของ e.p.-t.n. แบบเร่งรัดแบบขยาย การไหลของ BRILL LUEN - ทรงกระบอก ลำแสงที่ถูกจำกัดด้วยสนามแม่เหล็กเนื้อเดียวกันตามยาว สนาม. เมื่อกำหนดแล้ว อัตราส่วนของสี่ปริมาณ - เริ่มต้น รัศมี ร 0 กระแสลำแสง ฉัน, ยู 0 ซึ่งเป็นตัวกำหนดพลังงานของอิเล็กตรอนก่อนเข้าสู่แม่เหล็ก สนามแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กเนื้อเดียวกันตามยาว สาขา บี 0 - เป็นไปได้ในทางทฤษฎีที่จะได้ทรงกระบอกที่มั่นคง Ep. ในอัตราส่วนที่เหมาะสม ร 0 , ฉัน, ยู 0 และ บีสูงสุด 0 ค่าซึมผ่านของฟลักซ์บริลลูอินสูงถึง 25.4 μA/V 3/2 สูงสุด ศักย์การซึมผ่านที่แกนลำแสงมีค่าเพียง 1/3 ของค่าที่ขอบเขต มีแม่เหล็กจำกัด ด้วยสนามของคานแบบท่อ จึงสามารถรับค่าการซึมผ่านที่มากขึ้นได้

ในทางปฏิบัติ ไม่สามารถสร้าง EP แบบขยายโดยมีความครอบคลุมใกล้เคียงกับค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎี เนื่องจากสาเหตุหลายประการ: การกระจัดกระจายของจุดเริ่มต้น ความเร็วของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทด ความยากลำบากในการสร้างขอบเขตขอบเขตของการกำหนดค่าที่ระบุอย่างเคร่งครัด ซึ่งใช้ได้จริง ไม่สามารถปฏิบัติตามจุดเริ่มต้นอย่างเคร่งครัด เงื่อนไขในการนำลำแสงเข้าสู่ระบบจำกัด ฯลฯ ลำแสงอิเล็กตรอนจริงมีขอบเขตเป็นคลื่นและเร้าใจ และรูปร่างของลำแสงไม่คงเดิม ดังนั้น เพื่อป้องกันไม่ให้ลำแสงอิเล็กตรอนตกตะกอนบนพื้นผิวของช่องการบิน รัศมีของท่อนำไฟฟ้าที่ลำแสงเข้มข้นผ่านไปจึงถูกเลือกให้ใหญ่กว่ารัศมีลำแสง 20-30%

ความหมาย: Alyamovsky I.V. , คานอิเล็กตรอนและปืนอิเล็กตรอน, M. , 1966; Molokovsky S.I. , Sushkov A.D. , ลำแสงอิเล็กตรอนและไอออนเข้มข้น, 2nd ed., M. , 1991

เอ.เอ. ซิกาเรฟ.