扩散式钡钨阴极的工作原理是什么？

扩散式钡钨阴极的工作原理是什么？

扩散式钡钨阴极的工作原理主要基于热电子发射和钡的活性作用。以下是其详细的工作原理：

热电子发射

扩散式钡钨阴极首先通过加热至一定温度（如1400K左右），使钨基体达到足够的热电子发射水平。当钨基体受热时，其内部的电子会获得足够的能量，从而克服表面的束缚，逸出成为自由电子。

钡的活性作用

在阴极工作过程中，内部充入的活性物质（主要是钡盐，如BaO）会与钨基体发生反应。这些反应会生成活性钡原子，这些钡原子逐渐扩散到阴极表面。

表面钡层

在阴极表面，扩散出来的钡原子会形成一层薄膜，通常是钨-钡（W-Ba）或钨-氧-钡（W-O-Ba）的薄膜扩散系统。这层薄膜降低了阴极表面的逸出功，从而进一步增加了热电子的发射数量。

电子发射

由于表面逸出功的降低，阴极在受热时能够发射出更多的电子。这些电子可以被外部电场加速并用于各种真空电子器件中。

总的来说，扩散式钡钨阴极通过加热和钡的活性作用，降低了阴极表面的逸出功，从而实现了高效、稳定的热电子发射。这种阴极在微波真空电子器件、大功率电子束设备和显示器等领域有着广泛的应用。

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