Электровакуумный диод.

Катод электровакуумного диода обладает открытой термоэлектронной эмиссией.

Рис. 4.8. Обозначение вакуумного диода.

На рисунке 4.8., радиотехническое обозначение отмечено цифрой 1, термоэлектрическое обозначение отмечено цифрой 2, направление движения электронов при токе отмечено стрелкой.

Ток, протекающий через лампу в одном направлении (электроны движутся от катода к аноду), называют «прямым током», но с точки зрения токов термопар, этот ток относиться к обратному току. Какие признаки обратного тока у термопар?

При прямом токе на PN-переходе термопары выделяется тепло. При обратном токе у некоторых видов термопар происходит охлаждение PN-перехода.

Электровакуумный диод работает на принципе охлаждения катода. Процесс охлаждения всё время компенсирует источник тепла – нить накала диода. Получается, что электровакуумный диод – уникальный прибор. Он обладает односторонним обратным током (термин «обратный ток» здесь дан с позиции полупроводникового диода).

Обратный ток вакуумного диода – это движение электронов от анода к катоду. Этот ток, при обратной полярности анодного источника напряжения, вакуумного диода настолько мал, что его сложно измерить. Какая сила обеспечивает одностороннюю проводимость? Просто электроны участвуют в теплопередаче, движутся от нагретого катода к холодному аноду и одновременно участвуют в анодном токе. Силы теплопередачи настолько велики, что обеспечивают ток только в одном направлении.

Теория с носителями электрического заряда в вакууме не корректна. Электроны не только носители электрического заряда, но и носители теплового заряда, и потому у электровакуумного диода мы можем наблюдать переход процессов: от теплового к электрическому, и наоборот.

Иногда, электронные лампы исследуют не корректно.

Во-первых: покрывая катоды оксидом, мы имеем уже не чистый материал катода, а полупроводник. В некоторых случаях исследовать необходимо чистый металл. И каждый металл должен обладать уникальными свойствами. Нельзя смешивать все катоды, предлагая для них универсальное уравнение Ричардсона-Дэшмана, которое из-за обобщения не точно и уже не соответствует физическому явлению тока насыщения. И потому как в химии, следует изучать каждое вещество катода отдельно.

Во-вторых: при исследовании диода, следует учитывать из какого вещества сделан анод, какой теплоёмкостью он обладает, и какова его температура в ходе эксперимента.