Влияние усиленной электрическим полем термической электронной эмиссии на температуру катода с тонкой диэлектрической пленкой в дуговом газовом разряде
Министерство науки и высшего образования РФ , Организация проведения научных исследований, 3.8408.2017/6.7
Российский фонд фундаментальных исследований и Правительство Калужской области , 18-42-400001
Бондаренко Г.Г.1, Дубинина М.С.2, Кристя В.И.2
1Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва, Россия
2Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Калужский филиал, Калуга, Россия
Email: bondarenko_gg@rambler.ru, m.s.dubinina95@gmail.com, kristya@bmstu-kaluga.ru
Поступила в редакцию: 19 ноября 2018 г.
В окончательной редакции: 5 ноября 2019 г.
Принята к печати: 5 ноября 2019 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.
Предложена модель усиленной электрическим полем термической (термополевой) эмиссии электронов из металлической подложки катода в тонкую диэлектрическую пленку на его поверхности. Сформулирована система уравнений для температуры поверхности катода в дуговом разряде и напряженности электрического поля в пленке, обеспечивающих необходимую плотность разрядного тока. Показано, что наличие диэлектрической пленки может приводить к существенному понижению температуры катода в разряде вследствие меньшей высоты потенциального барьера на границе металл-диэлектрик, чем на границе металл-разряд при ее отсутствии. Установлено, что вследствие усиления термической эмиссии электронов в пленку возникающим в ней электрическим полем происходит дополнительное снижение температуры катода на величину порядка 100 K. Ключевые слова: диэлектрическая пленка на катоде, термополевая электронная эмиссия, эмиссионная эффективность пленки, температура катода.
- Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Долгопрудный: ИД Интеллект, 2009. 736 c. [ Raizer Y.P. Gas Discharge Physics. Berlin, Springer: 1991. 449 p.]
- Кудрявцев А.А., Смирнов А.С., Цендин Л.Д. Физика тлеющего разряда. СПб.: Лань, 2010. 512 с
- Lister G.G., Lawler J.E., Lapatovich W.P., Godyak V.A. // Rev. Mod. Phys. 2004. Vol. 76. N 2. P. 541--598. DOI: 10.1103/RevModPhys.76.541
- Сайфутдинов А.И., Файрушин И.И., Кашапов Н.Ф. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 104. Вып. 3. С. 178--183. DOI: 10.7868/S0370274X16150078
- Бондаренко Г.Г., Фишер М.Р., Кристя В.И. // ЖТФ. 2017. Т. 87. Вып. 2. С. 197--203. DOI: 10.21883/JTF.2017.02.44125.1918 [ Bondarenko G.G., Fisher M.R., Kristya V.I. // Tech. Phys. 2017. Vol. 62. N 2. P. 223--229. DOI: 10.1134/S1063784217020050]
- Murphy E.L., Good R.H. // Phys. Rev. 1956. Vol. 102. N 6. P. 1464--1473. DOI: 10.1103/PhysRev.102.1464
- Modinos A. Field, Thermionic, and Secondary Electron Emission Spectroscopy. NY.: Plenum Press, 1984. 375 p
- Lichtenberg S., Nandelstadt D., Darbinghausen L., Redwitz M., Luhmann J., Mentel J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. Vol. 35. N 14. P. 1648--1656. DOI: 10.1088/0022-3727/35/14/305
- Птицын В.Э. // ЖТФ. 2007. Т. 77. Вып. 4. С. 113--118. [ Ptitsin V. E. // Tech. Phys. 2007. Vol. 52. N 4. P. 504--509. DOI: 10.1134/S1063784207040172]
- Ptitsin V.E. // J. Phys. Conf. Ser. 2011. Vol. 291. N 1. P. 012019. DOI: 10.1088/1742-6596/291/1/012019
- Benilov M.S., Benilova L.G. // J. Appl. Phys. 2013. Vol. 114. N 6. P. 063307. DOI: 10.1063/1.4818325
- Venkattraman A. // Appl. Phys. Lett. 2014. Vol. 104. N 19. P. 194101. DOI: 10.1063/1.4875237
- Haase J.R., Go D.B. // J. Phys. D. 2016. Vol. 49. N 5. P. 055206. DOI: 10.1209/0295-5075/120/25002
- Benilov M.S., Marotta A. // J. Phys. D. 1995. Vol. 28. N 9. P. 1869--1882. DOI: 10.1088/0022-3727/28/9/015
- Coulombe S., Meunier J.-L. // J. Phys. D. 1997. Vol. 30. N 20. P. 776--780. DOI: 10.1088/0022-3727/30/20/019
- Harworth F.E. // Phys. Rev. 1950. Vol. 80. N 2. P. 223--226. DOI: 10.1103/PhysRev.80.223
- Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966. 564 с
- Lutz V.F. // IEEE Tr. Plasma Sci. 1974. Vol. 2. N 1. P. 1--10. DOI: 10.1109/TPS.1974.4316799
- Кристя В.И., Йе Наинг Тун // Изв. РАН. Сер. физ. 2014. Т. 78. Вып. 6. С. 752--759. DOI: 10.7868/S0367676514060179 [ Kristya V.I., Ye Naing Tun // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2014. Vol. 78. N 6. P. 549--552. DOI: 10.3103/S1062873814060161]
- Riedel M., Dusterhoft H., Nagel F. // Vacuum. 2001. Vol. 61. N 2. P. 169--173. DOI: 10.1016/S0042-207X(01)00112-9
- Bondarenko G.G., Fisher M.R., Kristya V.I., Prassitski V.V. // Vacuum. 2004. Vol. 73. N 2. P. 155--159. DOI: 10.1016/j.vacuum.2003.12.004
- Hadrath S., Ehlbeck J., Lieder G., Sigeneger F. // J. Phys. D. 2005. Vol. 38. N 17. P. 3285--3295. DOI: 10.1088/0022-3727/38/17/S33
- Moon K.S., Lee J., Whang K.-W. // J. Appl. Phys. 1999. Vol. 86. N 7. P. 4049--4051. DOI: 10.1063/1.371328
- Stamenkovic S.N., Markovic V.Lj., Gocic S.R., Jovanovic A.P. // Vacuum. 2013. Vol. 89. P. 62--66. DOI: 10.1016/j.vacuum.2012.09.010
- Suzuki M., Sagawa M., Kusunoki T., Nishimura E., Ikeda M., Tsuji K. // IEEE Tr. Electron. Dev. 2012. Vol. 59. N 8. P. 2256--2262. DOI: 10.1109/TED.2012.2197625
- Bondarenko G.G., Kristya V.I., Savichkin D.O. // Vacuum. 2018. Vol. 149. P. 114--117. DOI: 10.1016/j.vacuum.2017.12.028
- Eckertova L. // Int. J. Electron. 1990. Vol. 69. N 1. P. 65--78. DOI: 10.1080/00207219008920292
- Hickmott T.W. // J. Appl. Phys. 2000. Vol. 87. N 11. P. 7903--7912. DOI: 10.1063/1.373474
- Егоров Н.В., Антонов А.Ю., Демченко Н.С. // ЖТФ. 2017. Т. 87. Вып. 2. С. 175--181. DOI: 10.21883/JTF.2017.02.44122.1826 [ Egorov N.V., Antonov A.Yu., Demchenko N.S. // Tech. Phys. 2017. Vol. 62. N 2. P. 201--207. DOI: 10.1134/S1063784217020098]
- Semet V., Adessi C., Capron R., Binh V.T. // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 75. N 4. P. 045430. DOI: 10.1116/1.2436493
- Savoye E.D., Anderson D.E. // J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. N 8. P. 3245--3265. DOI: 10.1063/1.1710096
- Flesch P., Neiger M. // J. Phys. D. 2002. Vol. 35. N 17. P. 1681--1694. DOI: 10.1088/0022-3727/35/14/308
- Кристя В.И. // Поверхность. 2009. Вып. 4. С. 38--40. [ Kristya V.I. // J. Surf. Investig. 2009. Vol. 3. N 2. P. 289--291. DOI: 10.1134/S1027451009020220]
- Botticher R., Botticher W. // J. Phys. D. 2000. Vol. 33. N 4. P. 367--374. DOI: 10.1088/0022-3727/33/4/309
- Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. М.: Энергия, 1991. 720 с
- Бондаренко Г.Г., Кристя В.И., Фишер М.Р. // Изв. РАН. Сер. физ. 2006. Т. 70. Вып. 8. С. 1172--1174
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.