【热电子发射】

热阴极是将金属丝加热到高温（一般在 2000～3000K），使金属内部的自由电子获得能量，克服金属对电子的束缚力而飞出真空空间。一个处于绝对零度的电子，从金属内部飞向真空无场空间所必须供给的最低能 量，叫做功函数。不同元素具有不同的功函数。功函数用符号表示，可写成：

φ=Ea-Ei

Ei 代表金属内处于绝对零度时电子可能具有的最大能量值，Ea 是金属边界上的势垒高度或叫做总功函数。见图 3－15 所示。热阴极发射电子密度可表示为：

− φ

j = AT2e kT （安培 / 厘米2）

■图 3—15

其中 A 是常数=60（安培/厘米 2 度 2）；T 为金属的绝对温度（K）；

K为玻耳兹曼常数 = 8.62×10-5 （电子伏 / 度）；ϕ为金属的功函数（电子伏）。为了获得高密度的电子发射电流，阻极材料要选择熔点较高和功函数较低的材料。经常选用的有钨、钽等材料。