3_Куржонков_Р.В._обзор

1.

Обзор по материалам периодических изданий.
Название:
Tungsten Thermionic Emission as a Gauge for Low
Pressures of Cesium Vapor
Авторы:
Jo˜ao F. Shida, Fangjian Wu, Eric Spieglan
Публикация:
September 11, 2020
DOI:10.3390/instruments4040034
ИАТЭ МИФИ
Куржонков Руслан Васильевич
06.02.2026

2.

1. Введение
Нагретая металлическая нить накала излучает электроны в зависимости от давления газа и
температуры нити. Для исследования этого процесса в рамках программы разработки фотокатодов,
авторы спроектировали и изготовили термоэмиссионный датчик давления.
Щелочные металлы адсорбируются на металлических поверхностях. Адсорбированный щелочной
металл снижает работу выхода электронов по сравнению с чистым металлом. Авторы показали, что,
измеряя термоэлектронную эмиссию можно определить давление паров цезия.
2

3.

1. Введение
Согласно формуле
Ричардсона — Дешмана с
уменьшением работы выхода
повышается
термоэлектронный ток :
J — плотность тока эмиссии;
Т — абсолютная температура
поверхности;
W
—
работа
выхода
электрона из металла;
Kв — постоянная Больцмана;
λR и A0 — константы для
материала.
3

4.

2 Датчик
4

5.

2 Датчик
5

6.

2 Зависимость
6

7.

3. Результаты и их обсуждение
7

8.

3. Результаты и их обсуждение
8

9.

4. Датчик второго поколения
9

10.

4. Датчик второго поколения
10

11.

5. Выводы
Основываясь на взаимосвязи между термоэлектронной эмиссией вольфрамовой нити накала и ее
температурой в присутствии паров цезия, можно изготовить датчик давления пара цезия. Авторы
продемонстрировали концепцию датчика и результаты измерений, а также его проблемные участки, а
именно:
1. Необходимо, чтобы результаты измерений существенно не влияли на температуру источника цезия. Во
время измерения нить накала нагревается до высоких температур (до 2500 К), и если температура
источника цезия изменится в середине измерения, изменится и давление паров цезия. Решить эту
проблему может быстрое измерение, а также размещение источника паров цезия вдали от нити накала
или использование более тонкой нити накала.
2. Токи утечки между заземлением или выводами нити накала увеличивают измеренный ток, снимаемых
с пластин. Авторы предполагают что данный ток утечки связан с конденсированным цезием на
керамической пластине. Существует способ избавиться от токов утечки. При подаче высокого
напряжения на элементы цепи проводники будут нагреваться, и цезий будет испаряться с поверхностей.
Другой способ убрать данные токи это - поддержание датчика при температуре выше, чем источник
паров цезия, чтобы избежать образования участков, подверженных осаждению цезия. Когда источник и
коллектор находились при одинаковой температуре, все элементы имели сопротивление
сопротивлением менее одного кОм. Когда коллектор оставили при температуре, в четыре раза
превышающей температуру источника пара цезия, сопротивления возросло до сотен кОм.
11

12.

Спасибо за внимание!
12