열전자 방출이란?

열전자 방출로도 알려진 열 이온 방출은 전자 또는 이온과 같은 전하 운반체가 열의 유도에 의해 표면 또는 어떤 종류의 에너지 장벽 위로 이동하는 과정이다. 전하 운반체는 자연적으로 활동을 제한합니다. 그러나 열 이온 방출에서, 열 에너지가 캐리어로 유입되어 이들 힘을 극복하게한다. 전하 운반체가이 작용을 수행 할 수있는 이유는 전자와 이온이 이동하고 다른 입자에 영향을 미치는 원자 구조의 정상적인 사슬에 결합되어 있지 않기 때문입니다. 전통적으로 이러한 전하 운반체는 "열"이라고 불렀습니다.

열 이온 방출 이론의 한 가지 특성은 방출 영역이 원래와 반대이지만 크기는 같은 전하로 유지된다는 것이다. 이것은 방출 이전의 전하 운반체의 위치가 전자의 경우 양전하를 생성한다는 것을 의미한다. 그러나 이것은 배터리를 사용하여 변경할 수 있습니다. 캐리어가 해당 영역에서 멀리 떨어져 있으면 방출이 중화되어 원래 상태로 변경되지 않습니다.

역사적으로 열 이온 방출의 주요 예는 에디슨 효과에 사용 된 것입니다. 전자는 뜨거운 금속 캐소드에서 방출되는데, 이는 극성 전기 장치를 사용하여 전류가 진공관으로 흘러 들어갑니다. 이것은 장치가 전자의 움직임에 대한 제어를 유지하고 전기 신호를 증폭 또는 수정하게한다.

냉각 또는 전력 생성에 사용되는 것은 열전자 방출 이론의 개념을 이용합니다. 온도가 증가함에 따라 흐름의 크기가 증가합니다. 전자 장치에 진공관을 사용하는 것 외에도 전자 장치의 열 이온을 생성하기 위해 고체 장치를 사용하여 최신 기술을 사용할 수 있습니다.

Thermionics는 1863 년 Frederick Guthrie에 의해 처음보고되었습니다. 그는 물체가 음으로 대전 된 경우에는 발생하지 않은 고열 된 철구의 양전하의 변화를 확인할 수있었습니다. 그러나 1880 년이 되어서야 토마스 에디슨 (Thomas Edison)이 과학을 쉽게 이용할 수있었습니다. 백열등으로 작업 할 때 특정 영역이 어두워지는 것을 알았습니다. 이를 통해 그는 열로 인한 전자의 흐름을 식별 할 수있어 다이오드가 생성됩니다.

Richardson의 법칙에 따르면 전자가 이런 방식으로 흐를 수있는 이유가 설명되어 있습니다. 구체적으로, 금속은 원자 구조에서 원자에서 원자로 이동할 수있는 두 개의 전자를 포함한다. 1928 년 영국의 물리학자인 오웬 윌 란스 리차드슨 경은 일부 전자가 원자를 반환하지 않고 떠날 수 있음을 발견했습니다. 이 공정에는 금속에 따라 일정량의 에너지가 필요합니다. 이 효과의 용어는 일 함수 입니다.