（材料学专业论文）复合稀土—钼金属陶瓷阴极材料的研究与应用.pdf

攒蛰 辅尊 本文利用我国富有的稀土和钼资源，制各了可替代有放射性污染的钍一钨阴极作 为磁控管阴极的复合稀土氧化物一钼( r e z o z m o ) 阴极材料。利用高分辨透射扫描电 子显微、x - 射线能谱、高温x p s 等先进分析方法，深入研究了复合稀土氧化物一钼 ( r e ：0 。一m o ) 阴极材料的结构、显微组织、激活过程中活性元素变化，为该阴极制备 工艺的进一步改进和实际应用提供了理论依据和实验指导。 制备含量大于1 5 的稀土氧化物一钼粉时宜用稀土硝酸盐和m o o z 为原料实施液一 固掺杂，在还原前必须增加单独分解的工序，然后按m 0 0 3 的两段还原工艺进行还原 处理。还原后的2 0 w t 三元稀土氧化物( y 。o 。：l a ：o a ：g d 。0 。= 3 ：1 ：1 ) 一钼粉呈球状、均匀， 5 0 的粉末粒度可达到纳米级。 采用常规烧结工艺制备的三元复合稀土氧化物一钼次级发射体在降低稀土氧化物 总含量情况下，其最大次级发射系数仍高于单元稀土氧化物一钼次级发射体。采用s p s 方法制备的2 0 w t 三元稀土氧化物( y 。0 3 ：l a 2 0 。：g d 。0 。= 3 ：1 ：1 ) 一钼阴极材料的晶粒比常 规烧结的明显细化。最大次级发射系数达2 8 0 ，比c i p s 烧结体的最大次级发射系 数提高了1 4 2 9 ，但相应的最佳激活温度提高了2 0 0 。c 。该阴极材料在高温激活过程 中烧结体内的稀土氧化物将向材料的表面富集，在表面形成的网状覆盖层，层厚度可 达2um 。由于快速烧结的时间短，保留在烧结体中的氧原子在高温激活过程中将向 表面扩散，使表层的钼氧化，氧化物蒸发产生的孔洞将使次级发射的有效面积减少， 使次级发射系数降低。 在r e ：魄含量为2 0 w t 的三元稀土氧化物一钼阴极材料中加入微量的铼( 0 5 w t ) ， 可使其最大次级发射系数提高8 ，达到2 6 5 ，相应的最佳激活温度降至1 2 0 0 。对 复合稀土氧化物一钼系列阴极材料进行了原位暴露大气实验，结果表明复合稀土氧化 物一钼系列阴极具有暴露大气后可重新激活的工艺特性。 对( 3 0 w t ) 二元稀土氧化物( l a 2 0 。：y z 0 3 = 1 ：3 ) 一钼金属陶瓷阴极耐电子轰击试 验管进行了剖析。具有稳定发射的阴极表面，存在着一定厚度的稀土氧化物富集层， 在富集层上弥散分布着大量的l a 2 0 。、y 2 0 3 活性纳米粒子，该阴极具有高的最大次级发 射系数应与表面稀土氧化物的富集量和活性纳米粒子的弥散分布量有关。 本文首次利用高分辨透射电镜证实了稀土氧化物含量为2 0 w t ( y 。0 ，：l a 2 0 。：g d 。0 ， = 3 ：l ：1 ) 的三元复合稀土氧化物一钼烧结体中l a 3 + 离子以代位形式置换了 ( g d ”一一y ；。) 0 。或( g d m 以，一) 0 。中的部分y ”离子形成了有序的代位化合物。这种新的 复合稀土氧化物的结构仍为体心立方。l a 的代位造成了位错等微观缺陷的产生。稀 土氧化物有两种存在形式。一种是以微米形式与金属钼相间分布，另一种是以纳米粒 子的形式分布于金属钼的基体中。钼与复合稀土氧化物的界面高分辨晶格像表明两者 结合良好，有利于稀土元素的界面扩散迁移，提供足够的阴极表面的活性物质，补偿 l # 意工盈文学工学薄士学位搪空 f i l ll l l l l l ll i h l l l l l l l l l l li i 阴极袭面上活性物质的损耗。 对含量为2 5 w t 豹单元褥主筑纯物y 斌一黔羁含量为2 0 w t 豹三元繇氧纯物一 锫( ￥孰：l a 2 0 3 ：g d 。蕊= 3 ：l ：1 ) 阴极材辩静片状样晶进行了舔位高温x p s 试验， 芷实了 激活过程中y 。0 3 和l a 。0 3 中的晶格氧的分离，形成缺氧型l a o 。和y o ；( x 3 2 ) 纳米粒子。 零文运用氧化物阴极的半鼯体理论对稀主氧化物一镪弱极的次级发射现象进行 了分耩，嗣薅谈为滚蟊蔌氧委稀圭氧纯耪绫米粒子薅次缓发魏超了程逡终霜。静在激 活好的阴极表面存在着缺氧型活性的稀土氧化物纳米粒予( l a o ，、y o ，蒋( x 3 2 ) ) ， 它们的量对次级发射系数提高超重要作用。发射电子后的纳米粒子对基体表面形成最 自壤黔戆偶电场，键进了二次魄予囊钵癸熬热速运动，酶懿了基髂运袭巍氧恁甥薄屡 的势蹙，有益于二次电子向表蕊的逸出。复合稀土氧纯物铸阴极中两福均通过上述 机理参与次级发射，微米级稀氧化物和钢繁中分布的纳米级稀土氧化物都是表面活 性物质的补充源。 成功蘧将2 隅r 觐氇y 。o s ：l a z 镰：g d 藏= 3 ：1 ：1 ) 一滟蕊搬瓣籽应用于2 0 5 5 塑磁控管。 实骢结果表明钢稀土氧化物阴极与钡钨阴极制成的2 0 5 55 c m 同轴磁控臀电参数相近， 钼基稀土氧化物阴极材料的输出功率和频谱宽度均达到了实际应用的婺求。 关键谪： 稀土氧化物：铝；阴檄：次级发射：磁控管 a b s t r a c t a b s t r a c t r e 2 0 3 。m of o r t h ec a t h o d eo ft h em a g n e t r o nt u b e s t o r e p l a c e 氇er a d i o a c t i v e t h o r i n m t u n g s t e nc a t h o d eh a sb e e nr e s e a r c h e di n t h i sd i s s e r t a t i o nb ym a k i n gu s eo ft h e r i c hr e s o u r c e so fr a r ee a r t ha n dm o l y b d e n u mi no u rc o u n t r y a d v a n c e da n a l y t i c a l m e t h o d ss u c ha sh i g hr e s o l u t i o nt r a n s m i s s i o n s c a n n i n ge l e c t r o l lm i c r o s c o p e ，x - r a y e n e r g ys l ：i e c t r u ma n dh i g ht e m p e r a t u r ex p s a r ee m p l o y e di nt h ei n - d e p t hr e s e a r c ho nt h e s t r u c t u r eo fl 疆- m o , i t sm i c r o s t r u c t u r ea n dt h ec h a n g e so ft h ea c t i v ee l e m e n t sd u r i n g a c t i v a t i o np r o c e s sa n dr e s u l t so ft h er e s e a r c hh a sp r o v i d e dt h e o r e t i c a lb a s i sa n d e x p e r i m e n t a li n s t r u c t i o no nt h ei m p r o v e m e n ta n dp r a c t i c a la p p l i c a t i o no ft h ec a t h o d e p r o d u c t i o nt e c h n i q u e f o rr a r e e a r t hm o l y b d e n u mp o w d e ro fm o r et h a n1 5 c o n c e n t r a t i o n 。i ti sb e r e tt ou s e m 0 0 2a sam a t e d a ld o p e dw i t hr a r e - e a r t hn i t r a t ei n 氇el i q u i d s o l i df o r m 。as e p a r a t e d e c o m p o s i t i o ns h a l lh a v et ob ea d d e dt ot l l ep r o c e s sb e f o r er e d u c t i o n t h ec o n s e q u e n t r e d u c t i o nf o l l o w sat w o s t e pm 0 0 3r e d u c t i o nt e c h n i q u e t h e ( 2 0 w t r e 2 0 3 ，y 2 0 3 ：l a 2 0 3 ： g d 2 0 3 = 3 ：1 ：nr e - m op o w d e ra f t e rr e d u c t i o ni si ng l o b u l a ra n de v e np o w d e r ；t h e5 0 g r a n u l a r i t ym a yr e a c hn a n o m e t e r c l a s s + t h em a x i m u ms e c o n d a r ye l e c t r o ne m i s s i o ny i e l do ft e r n a r yr a r e - e a r t hm o l y b d e n u mi s h j 曲e rt h a nt h a to fu n a r yr a r e - c a i t hm o l y b d e n u mu n d e rr e d u c e dc o n c e n t r a t i o no f r a r e e a r t ho x i d es i n t e r e db yi c p sp r o c e s s t h eg r a i n so f ( 2 0 w t r e 2 0 3 ，y 2 0 3 ：l a 2 0 3 ： g d 2 0 3 = 3 ：1 ：1 ) r a r e e a r t hm o l y b d e n u mp r o d u c e db vs p sa r eo b v i o u s l ym o r er e f i n e dt h a n t h o s es i n t e r e db vl c p 冬p r o c e s s 。t h em a x i m u ms e c o n d a r ye l e c t r o ne m i s s i o ny i e l dr i s e st o 2 ，8 0 , 1 4 2 9 珏pc o m p a r i n gw i t ht h a to ft h ec i p - ss i n t e r i n g 嚣o w e v e r , 氇ec o r r e s p o n d i n g o p t i m a la c t i v a t i o nt e m p e r a t u r er i s e st o2 0 0 d u r i n gt h eh i g ht e m p e r a t u r ea c t i v a t i o n p r o c e s s ，t h er a r e - e a r t ho x i d ew i l le n r i c ho nt h es u r f a c eo ft h ec a t l l l o d e ，f o r m i n gan e t t e d l a y e ro f 勰mt h i c k d u et os h o r ts i n t e r i n gt i m e ，t h eo x i d ea t o m sr e m a i n i n gi nt h es i n t e r w i l ld i f f u s et o 氇es u r f a c ed u r i n gt h ep r o c e s ss ot i t a tt h em o l y b d e n u mo n 也es u r f a c eg e t s o x i d i z e d ，a n dt h eh o l e sr e s u l t e df r o mt h ee v a p o r a t i o no fm 0 0 2w i l lr e d u c et h ee f f e c t i v e a r e ao ft h es e c o n d a r ye m i s s i o n ，t h u sl o w e r i n gt h es e c o n d a r ye l e c t r o ne m i s s i o ny i e l d t oa d dt r a c er h e n i u m ( 0 5 w t ) i n ( 2 0 w tr e 2 0 3 ，y 2 0 3 ：l 丑2 0 3 ：g d 2 0 3 ) r e m oc a t h o d e ， t h em a x i m u m s e c o n d a r ye l e c t r o ne m i s s i o ny i e l dw i l lr i s eb v8 f r o mt h eo r i g i n a l2 4 6t o 2 6 5 t h eo p t i m a la c t i v a t i o nt e m p e r a t u r ew i l ld r o pt o1 2 0 0 聃l ee x p e r i m e n to fi ns i t u e x p o s u r ei na t m o s p h e r ei n d i c a t e st h 越t h i ss e r i e so fm a t e r i a l sm a yb er e - a c t i v a t e d 呈f e x p o s e di na t m o s p h e r e a n a l y s i si s a l s om a d eo na n t i - b o m b a r d m e n tt e s to ft h ec e r m e tc a t h o d eo ft e r n a r y r a r e e a r t hm o l y b d e n u m ( 3 0 w tr e ：0 3 ，l a 2 0 3 ：y 2 0 3 。1 ：3 ) t 1 l e r ee x i s t sal a y e ro fr a t e e a r t ho x i d ee n r i c h m e n to fc e r t a i nt h i c k n e s so nt h ec a t h o d es u r f a c ew i t hs t a b l ee m i s s i o n 。a l a r g ea m o u n to fl a 2 0 3a n dy 2 0 3a c t i v en a n o m e t e r s 黼d i f l u s i v eo nt 羹ee n r i c h m e n tl a y e r 髓eh i 荫v a l u eo fy 2 0 3 一l a 2 0 3 一m oc a t h o d ei sr e l a t e dt 0t h ee n r i c h m e n ta m o u n to fr a r e e a r t ho x i d ea n dt h ed i f l u s i o no fa c t i v es u b s t a n c e so fy 2 0 3 l a 2 0 3 m oi nn a n o m e t e r p a r t i c l e so ut h es u r f a c e i th a sb e e nv e r i f i e df o rt h ef i r s tt i m ei nt h i sd i s s e r t a t i o n ，b ym a k i n gu s eo fh i g hr e s o l u t i o n t r a n s m i s s i o ne l e c t r o n m i c r o s c o p e ，t h e搿 + i o n n ( 2 0 w t r e 2 0 3 。 y 2 0 3 ：l a 2 0 3 ：g d 2 0 3 = 3 ：1 ：1 )r b m os i n t e r i n g h a s r e p l a c e d t h ey 3 + i o n i n ( g d0 7 4 5 y 1 5 9 ) 0 3o r ( g d l 2 6 y o 7 4 ) 0 3i nt h ef o r mo fs u b r o g a t i o na n dt h u sr e s u l t e di nt h e o r d e r l ys u b s t i t u t i o n a lc o m p o u n d t h es t r u c t u r eo ft h i sn e wt y p eo fc o m p o u n di ss t i l l i nb e e 而es u b r o g a t i o no fl + i o nr e s u l t e di nd i s l o c a t i o na n do t h e rm i c r o d e f e c t s 。r e 2 0 3a r e 纽 t w of o r m s 。o n ei si ni n t e r s e c t i n gd i s t r i b u t i o nw i t hm o l y b d e n u mi nm i c r o n ；t h eo t h e ro n e i s d i s t r i b u t e di nm o l y b d e n u mi nn a n o m e t e rp a r t i c l e s t h eh i g hr e s o l u t i o nc r y s t a li a t t i c e 北京工业丈学工学媾士学垃论文 i m a g es h o w st h a ti n t e f f a c eo fm o l y b d e n u ma n dm u l t i - r e 2 0 3a r ev e r yw e l lc o m b i n e da n d g o o dt o d i f f u s i r eo fr a r ee a r t he l e m e n t s ，p r o v i d i n ge n o n 盛ha c t i v es u b s t a n t e so nt h e c a t h o d es u r f a c e ，a n dc o m p e n s a t i n gt h el o s so fa c t i v es u b s t a n c e so nt h es u r f a c eo ft h e c a t h o d e 。 i n s i t ux p st e s ta th i 醢t e m p e r a t u r ei sc o n d u c t e do ny 2 0 3 一m o ( x 5 w ty 2 0 3 ) a n d y 2 0 3 一l a 2 0 3 一g d 2 0 3 - m o ( 2 0 w 1r e 2 0 3 ，y 2 0 3 ：l a 2 0 3 ：g d 2 0 3 - - 3 ：1 ：1 ) , e v i d e n c e dt h a tt h e s e p a r a t i o no fl a t t i c eo x i d ei ny 2 0 3a n dl a 2 0 3d u r i n ga c t i v a t i o np r o c e s sa n d h a sf o r m e dt h e n a n o m e t e r p a r t i c l e s o f 媳a n d y o x 扛 b c 瓣，静在杏边涎域磁控管 才可能正常工作。 1 2 3 电予与高频电磁场的相互作用 圈1 - 4 漆器撼物线 f i g 1 - 4c r i t i c a lp a r a b o l a 在_ 泰建立起高颓籁荡的磁控管审，只存在霄添交的恒定魄磁场，电子张作用空 间内做摆斌运动。但实际上，由于从阴极发出的电子不可能是绝对均匀的，必定存在 有电子骚动，所以也总会建立起高频起始振荡，照然，这起始振荡建立的高频电磁场 瞧反终爰予瞧予。 起始简频振荡中的一种型振荡( 一种相邻两腔的相位差为n 的振荡) ，其高频 电场分布如图卜5 所示。考虑其中电予a ，它如果不受高频电场的作用，将淞虚线所 示的路线燃动。但由于赢频场的存在，使电子一进入相互作用空闻裁受到高频瞧炀切 囱分量静瓣搂，因两薅之减速，将憝豢交给高频场。另一方葱，魄子a 由于韬秘速度 降低而造成受到的磁场力减小，加速了其向阳极的运动，因而电予a 偏离了原来的轨 北京工业大学工学博士学位论文 道而循着曲率半径逐渐增大的实线轨迹运动到阳极，而不再返回阴极。 适当调整阳极直流电压和磁通密度可以使电子a 从位置l 运动到位置2 的时间 刚好为高频振动周期的一半，这样的电子就不断遇到减速的高频电场，因而就不断地 给出能量。可见，电子a 是有益的电子，它一方面从直流电场中不断吸收能量，另一 方面在运动过程中不断把能量交给高频电磁场，有效地增n t 高频电场的能量。 另一类电子b ，它一进入相互作用空间就受到高频电场的加速作用，使其切向速 度有所增加，因此它就受到越来越大的磁场力，从而很快返回阴极。显然，电子b 要从高频电磁场中吸收能量，故是有害的电子。同时由于它以比较高的速度打在阴极 上而使阴极发热，故使用磁控管时，当工作电流达到额定值后，必须降低灯丝电压。 图1 - 6 电子车辐的形成与运动 f i g 1 6f o r m i n ga n dm o v i n go fe l e c t r o n 电子与高频场在进行上述能量交换的同时，还会由于高频电场径向分量的作用而 使电子聚集。电子a 在高频减速场最强时通过谐振腔缝隙中心，即处于最佳相位，因 而它能对高频场给予最多的能量，是最有益电子。而稍后发射的电子c ，虽然它仍处 于减速场中，但由于它的相位不是最佳相位，所以也就不能对高频场给出最大的能量。 另一方面，电子c 最初进入相互作用空间时将受到较大的与直流电场同方向的高频电 场径向分量的作用，所以加大了电子向阳极运动的速度，从而也加大了它的切向速度， 这样使得电子c 能赶上电子a ，即能以电子a 为中心而聚集。同理，稍早于电子a 发 射的电子d ，由于受到与直流电场相反方向的高频电场径向分量的作用也将逐渐靠拢 电子a 而聚集。这样，电子聚集的结果，使电子聚合成车辐状的电子云，并与高频电 场同步旋转，如图卜6 所示。 1 2 4 高频振荡的激发过程 由阴极出发的电子，在恒定的正交电场和磁场的作用下将绕阳极运动并形成稠密 的电子云。由于电子的热骚动，在磁控管高频结构中会感应出很微弱的不同模式的高 频振荡，当电子运动的切向平均速度低于或高于满足同步条件所需要的速度时，电子 和高频电磁场的相互作用是不规则的，不会正向积累，因而不能激起持续的高频振荡。 4 第1 章绪论 但是，当正交的恒定电、磁场选择适当时，使电子围绕阴极旋转的切向平均速度满足 某振荡模式通常为n 模式的同步条件时，电子云受到这个微弱的模式高频振荡 后，其中那些有害的电子就迅速消失，而有益的电子则受到群聚，给出最大的能量。 因此，这模式振荡就迅速增强，n 模式振荡的增强反过来又进一步加强了选择作用 与群聚作用，这样互为因果形成一雪崩式的正向积累过程，直至高频结构中的能量损 耗恰好等于电子流给出的能量时才达到稳定状态，磁控管中因之而建立起一个持续、 稳定的高频振荡。 磁控管是否能建立起稳定的高频振荡，取决于磁通密度b 和阳极电压e a 。通常把 在一定磁逶密度b 下，磁控营建立起缀荡繇霉鹣最低猿稷电嚣u s 旅之为门陵嘏压。门 限电压u s 怒b 的相关因豢，鬻卜7 为一个，腔磁控管的各种振荡模式的门限电艇线。它 是一种最常用的模式。当电子轮辐处于 高频减速场相位时，嘏予流就会将外加 遗源楚获褥靛疑量转羧为叛波戆量，最 后打到阳极上，形成阳极电流。 1 1 2 5 磁接管阴极的王作特点 瓣裰怒磁控管戆鬟簧组残部分。瓣 极质量的好坏，不仅影晌磁控管的寿命， 而且影响凝输出功率、二 作稳定性髂。 磁控管爨搬一般采用灏撞影旁熬式溺 极，位予磁控管的中央。发射面积磁较 大，具有很强的发射能力，其脉冲电流 可达至q 数十到数百安培。磁控管起振时， 要求鬻极箍镤足够豹发瓣毫流。麓慕戮 图卜7 磁控瞥的振荡型图 f i g 1 7t h et y p eo fs u r g ef i gf o r m a g n e t r o n 极具有足够大的二次发射系数，起掇所需的初始热发射电流是不大的。通常磁控管阳 极电流的9 0 以上是依靠二次电子发射来获得的。 磁羧镑正常工作辩，铁阴极发瓣出来静电予，部分与爨频场送行能擞交换基 失去位能削达阳极；勇一部分处子离频场不利葙像的电子匿轰溺极，使阴摄产生二次 电子，同时对阴极起加热的作用。一般脉冲磁控管中，回轰功率约占直流输入功率的 2 1 0 ，其中2 6 是猩阴极上以热能放出来的，因此，如果只功率为几千瓦的磁 接管在稳捷浚态下王撂，器么，耄予电子霜轰褥会裔稳当太豹澳率( 冗受足露瓦) 在阴极上放出来。回轰加热使阴极濑魔升高，因此磁控管在正常工作条件下，常常要 降低甚至切断热丝电压，有的还必须加强阴极腿的敞热能力，以保证阴极温度处于正 常工作范围嚏。有些高功率磁控管圈焱功率缀大，以 致于必须采蘧耐赢温( 王偿潺度 太子1 2 0 0 ) 鲍秘投。零文研究静耨溅复合稀镶阴极其有魏辩高温翦性黥。 在磁控管工作中，次级发射现壤起着重要的作用。当阴极的次级发射系数足够 北京工业大学工学博士学位论文 大时，阴极的总电流在颇大程度上决定于次级发射。大的原初级发射只在开始瞬间才 需要。因此，对磁控管阴极的要求是： ( 1 ) 有一定大的热发射能力： ( 2 ) 要求阴极能耐电子和离子轰击；导电、导热性要好； ( 3 ) 阴极表面要光滑，二次电子发射系数均匀且足够大； ( 4 ) 经得起高电压作用； ( 5 ) 使用期中发射要稳定。 1 3 次级发射理论基础 1 8 9 9 年坎贝耳发现吼”1 当具有一定能量和速度的带电粒子( 电子或离子) 轰击金 属，半导体、绝缘体等物质时，观察到有电子( 或离子) 从这些物体发射出来。随后不 断有关次级发射的研究论文发表”“1 2 2 o1 9 5 4 年，d r h b r u i n i n g 出版了“p h y s i c sa n d a p p l i c a t i o no fs e c o n d a r ye l e c t r o ne m i s s i o n ”。这是关于次级电子发射的第一本 专著。书中全面地介绍了次级电子发射现象、原理、测量方法和应用。把轰击物体的 电子称为原电子( 或一次电子) ，从轰击物体发射出来的电子称为次级电子( 或二次电 子) 。通常利用次级发射系数6 ( 6 是指离开物体表面的次级电子数与同一时问落在同 一表面的原电子数的比值，这里的次级电子也包括从物体表面直接被弹射回来的原电 子) 表征次级发射性能。 观察到的次级电子发射有以下几种类型：当用电子轰击物体时，从被轰击表面 发射电子的现象称为反射型次级发射，既通常说的次级发射；如果电子从被轰击物体 背面发射电子就称为透射型次级发射。若用电子轰击绝缘体，在轰击区域内，绝缘体 瞬时变成导电体，停止轰击后有恢复绝缘体性能，这种现象称为电子轰击导电。若用 重离子轰击物体同样也会有反射型、透射型、离子轰击导电型三种类型。但是这两种 情况下产生的次级发射过程是不一样的。电子轰击时电子能穿入物体内部，产生体积 效应；而重离子轰击时只是表面效应“”。 1 3 1 次级发射的物理本质 1 9 6 8 ，r e s i m o n 发表文章，阐述并总结了次级发射的三个基本过程，并建立了 旨在解释次级电子的速度分布以及电子发射曲线、次级电子发射系数的模型。次级发 射的全部物理过程十分复杂，虽然对其发射机理已经进行了较长时间的研究，并企图 对其进行全面描述，但到目前为止，人们还没有得到统一的认识，仍处在半经典理论 阶段。一般认为次级电子发射大致可以分为三个阶段。 首先是次级发射的激化过程：原电子射入发射体后，与发射体的原子壳层电子 ( 主要是外壳层电子，也可以是内壳层电子和自由电子) 发生相互作用，使其中的电子 激化到导带或较高能级。原电子本身能量逐渐损耗，速度下降。这种以被原电子激化 第1 章绪论 而未逸出体内的电子称为内次级电子。在单位距离内被激化的内次级电子的数目，一 般认为与原电子的能耗成正比。但是，沿原电子所经过的路程，内次级电子数目的分 布是不均匀的，其电子数是随着原电子能量的减少而增大，即在原电子行程的末端， 内次级电子达到最大值。这样，原电予的初能愈大，就有更多的内次级电子产生于物 体表面下的更深处。 其次是内次级电子向表面的运动过程。内次级电子具有一定的能量，它们可以 向任意一个方向运动，其中一部分向发射体表面r 因此这就产生内次级电子向表面扩 散运动过程。在这一过程中，内次级电子将由于以下原因损失部分或全部能量。与导 带里的自由电子相互作用，与晶格原子作非弹性碰撞，激发原子外层电子，与晶格原 子弹性碰撞，激发声子或与缺陷复合等。 其三趋克服表面势垒的逸出过程：只有那些遥动到发射体袭面的内次缀电子， 其爨量逐越以克骚表露势垒静影酾，方逸出表瑟嚣或为囊委豹次缀电子“。 1 3 2 彰晌次级发射的主要因素 次级发射系数6 是一个和很多因素有关的量。原电子速度、原电子的入射角度、 臻葵戆逸滋凌、凌镩戆褒覆装嚣、貔髂豹逯疫等“8 。 囊藁e p e p 譬。萎 当用不同能量的原电予轰o 8 卜鼍为乙- r 圣吣送若群1 老楚金藩辩，s 氇蕤之燮蘧。当 # 。6 b ；乙。0 二0 0 = 羔= 釜一 原电子畿掇 很小时，几乎没案o 。4 陇| ：i ：、；l；l 有次级发射，随着的增加， i ，fll r 、 1a e r a 2 ，1 5 0 0 z ：对j 5 0a c m 2 ( 连续) 。 前苏联时代就已开始研究i 卜l a 阴极，它对管予性能有很大提搿，现已在磁控管中大 量使用，其j * 冲8 0 a c 舻，d 5 0 0 0 h 。i r l a 阴极的制做难点怒l a 极易氧化，故需 垮h 先露戏b 魄，秀与l r 在真空孛割餐l a i r 。合金耱寒，菇与i r 淦台