工频电炉熔铜炉中热电子发射和气体电离-无锡市斗山电炉有限公司

热电子发射和气体电离
将固体或液体阴极加热时，其中自由电子吸收了热能，电子动能增加，当电子动能增大到足以克服其中正电荷的引力时，便逸出阴极表面向外发射，称热电子发射。热电子发射所需消耗的能量，称为电子的逸出功。逸出功以电子伏特为电位，leV相当于1个电子在电位差为IV的路程上移动所需的能量，其值等于1.59X 10 I9J。逸出功大小取决于材料的种类和表面情况等因素，例如当金属表面存在氧化物或其他杂质时，逸出功降低。
阴极表面的热电子发射的电流密度（A/m2)
J = A-T2-c^w/kT (4-1)
式中，A为与阴极材料有关的常数，对于纯金属，A =6 x 105;T为阴极的绝对温度，K;研为阴极材料的逸出功，eV,在真空中大多数纯金属为3~4.5eV;A为玻耳兹曼常数，々=8. 66 x 10_5eV/K。
由上式可看出，当阴极材料一定时，阴极表面热电子发射的电流密度随着阴极温度的升高而急剧增加。因此，为产生电弧，阴极必须达到较高的温度，发射足够的热电子。
要使气体电离，气体的中性分子必须离解为正离子、电子或电子附着分子或原子形成的负离子。气体中性分子要离解为正离子和电子，必然要消耗一定能量，此能量称为电离功。例如氩气电离功为15.7cV。