不同入射角度铝的较高能二次电子发射系数表达式

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)南京信息工程大学物理与光电工程学院 作者:高明杰

  根据分析二次电子的入射过程及二次电子发射系数的定义,从理论上推导出铝的较高能二次电子发射系数与原电子入射能量及入射角度的关系。通过计算,得出了发射系数的具体表达式。用该表达式计算得到原电子以不同角度轰击下铝的较高能二次电子发射系数理论值。根据该表达式得到的理论数据与已有实验数据比较符合。

引言

  在具有一定能量的原电子轰击下,从物体表面发射电子的现象称为二次电子发射现象。以Wp0表示原电子的入射能量,通常把能量小于50 eV 的二次电子定义为真二次电子,把能量大于50 eV 的二次电子定义为背散射二次电子。二次电子数与原电子数之比定义为二次电子发射系数,用啄来表示;背散射二次电子数与原电子数之比定义为反射系数,用啄re 表示;真二次电子数与原电子数之比定义为真二次电子发射系数,用啄pe 表示;真二次电子与原电子中射入发射体内的原电子数(除去通过弹性散射或者非弹性散射返回的原电子数)之比定

  义为有效真二次电子发射系数 ,用啄eff表示。目前为止,国内已经有不少文献对金属在不同入射能量和入射角度的原电子轰击下二次电子发射系数进行了探讨 。

  文中借鉴已有的模型,在其基础上,通过严格而又简明的数学推导与适当的假设,讨论了较高能原电子(入射能量满足2 eV臆Wp0 <10 eV的原电子称为较高能量原电子)以不同角度轰击金属铝,其二次电子发射系数的具体表达式,推导结果与实验数据比较吻合。

1、金属二次电子发射的物理过程

  1. 1、摇理论模型原电子入射发射体内激发二次电子

  原电子入射发射体内,在激发内二次电子的同时,本身的能量有所减小,对于一个入射到发射体内(没有因弹性散射或非弹性散射返回)的原电子,它激发的内二次电子数与它在单位路程上损失的能量dWp / dx 成比例,即

不同入射角度铝的较高能二次电子发射系数表达式

  式中:x 和Wp 分别为高能原电子的路程和能量;着为激发一个内二次电子消耗的平均能量。

  1. 2、发射体内二次电子逸出表面

  内二次电子向表面运动时,能量损失。内二次电子到达表面的概率为:

不同入射角度铝的较高能二次电子发射系数表达式

  式中:为吸收系数; a为逸出深度;1/a为x =0 时的逸出几率。

6、结论

  通过大量的试验,可以得出空间微小碎片撞击太阳电池阵能够产生大量等离子体,诱发放电故障机制不仅是存在的,而且已被列为空间碎片对航天器影响最为严重的一种机制,但由于卫星上普遍不具备对微小碎片撞击太阳电池阵的实时监测设备、难以获得撞击诱发放电的直接证据,因此相关研究比较缺乏。就目前来看,完全掌握空间微小碎片撞击引起的太阳能电池阵放电现象与机理及其太阳能电池阵的防护措施有一些困难。

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