钡钨电极的电子发射原理是利用钨基体的高温稳定性和氧化钡的低功函数特性，通过热电子发射机制，在高温下激发电子从表面逸出。
- 热电子发射基础：
- 当钡钨电极被加热到高温（通常在1000-1500°C以上）时，电极材料中的自由电子获得足够的热能，克服表面势垒（功函数，work function），从材料表面逸出，进入真空或周围空间。
- 功函数是电子从固体表面逸出所需的最小能量，钡钨电极的功函数较低（通常在1.5-2.5 eV之间），使其具有优异的电子发射能力。
- 钡钨电极的材料特性：
- 钡钨电极通常由钨（W）基体与氧化钡（BaO）或其他钡化合物复合而成。钨提供高温稳定性和机械强度，而钡化合物显著降低功函数。
- 氧化钡在高温下会部分分解或还原，释放出活性钡原子或离子，降低功函数，增强电子发射效率。
- 电子发射过程：
- 加热激活：电极通过电流加热或外部热源升温，钡化合物开始释放钡原子，钨基体中的电子被热激发。
- 表面发射：钡原子在钨表面形成低功函数层，热激发的电子更容易从表面逸出。
- 持续补充：电极内部的钡化合物通过扩散或化学反应持续向表面补充钡原子，维持长期稳定的电子发射。
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