| 8695912 9216 5224 943 1, текущего в анодной цепи такого Э. п. В рентгеновских трубках энергия электронов, ускоренных на пути от катода к аноду (антикатоду), при ударе электронов об анод частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения. В ионных приборах (газоразрядных приборах) электроны, ускоренные постоянным электрич. полем, сталкиваются с молекулами газа и либо ионизируют их, либо переводят в возбуждённое состояние. Такие газоразрядные приборы, как ртутные вентили, газотроны, тиратроны, таситроны, по принципу преобразования энергии аналогичны электровакуумным диодам и триодам; осн. отличие состоит в том, что в газоразрядных приборах ионы газа нейтрализуют пространственный заряд потока электронов и этим обеспечивают прохождение через прибор огромных токов (напр., в ртутных вентилях - до тысяч а) при сравнительно малых анодных напряжениях (15- 20 в). В газоразрядных источниках света и индикаторах газоразрядных каждая возбуждённая молекула газа при переходе в равновесное состояние излучает световую энергию. В люминесцентных лампах световую энергию излучают молекулы люминофора, возбуждённые ультрафиолетовым излучением разряда. В квантовых газоразрядных приборах (газовых лазерах, квантовых стандартах частоты и др.) возбуждённые молекулы газа, взаимодействуя с электромагнитными колебаниями, усиливают их при своём переходе в невозбуждённое состояние.
Преобразование энергии в полупроводниковых приборах основано на том, что в полупроводнике, как и в вакууме, можно создавать постоянные электрич. поля и осуществлять управление движением носителей заряда. В основе работы полупроводниковых приборов лежат след, электронные процессы и явления: эффект односторонней проводимости при протекании тока через запирающий слой электронно-дырочного перехода (р - п-перехода) или потенциального барьера на границе металл-полупроводник (см. Шотки диод); туннельный эффект; явление лавинного размножения носителей в сильных электрич. полях; акусто-, оптико-, термоэлектрич. эффекты в ди-электрич. и полупроводниковых материалах и т. д. На использовании эффекта односторонней проводимости основана работа полупроводниковых диодов. В транзисторах для усиления электрич. колебаний используют т. н. транзисторный эффект - управление током запертого перехода с помощью тока отпертого перехода. В Ганна диодах и лавинно-пролётных полупроводниковых диодах лавинное умножение в р - я-переходах, обусловленное ударной ионизацией атомов носителями, используется для генерации электрич. колебаний. В светоизлучающих диодах электрич. энергия преобразуется в энергию оптич. излучения на основе явления инжекционной электролюминесценции.
Э. п. находят применение в радиотехнике, автоматике, связи, вычислит, технике, астрономии, физике, медицине и т. д.- практически во всех областях науки и техники. Мировая пром-сть ежегодно выпускает (70-е гг.) св. 10 млрд. Э. п. различных наименований.
Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы. 3 изд.. М., 1960; К у ш м а н о в И. В., Васильев Н. Н., Л е-о н т ь е в А. Г., Электронные приборы, М , 1973. , В. Ф. Коваленко.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИЗМЫ, электроннооптические (соответственно ионные призмы - ионнооптические) системы, предназначенные для отклонения пучков заряженных частиц или для разделения таких частиц по энергии и массе. Э. п. получили своё назв. в рамках общей аналогии между электронной и ионной оптикой и оптикой световых лучей. Среди многочисл. типов Э. п. наиболее близкими аналогами светооптич. призм являются те Э. п., к-рые оставляют падающий на них параллельный пучок заряженных частиц параллельным и после отклонения. Простейшей электростатич. Э. п. такого типа служит телескопическая система, составленная из двух цилиндрических иммерсионных электронных линз (рис. 1). Задний линейный фокус АВ первой линзы совпадает с передним линейным фокусом второй. Электростатич. поле телескопич. системы "двухмерно" (оно не изменяется в направлении, параллельном оси х) и симметрично относительно средней плоскости ху, вблизи к-рой движутся частицы. Параллельный пучок падает на телескопич. систему под большим углом 6i к оси у и выходит под углом fh, сохраняя свою параллельность. При этом выполняется равенство
[30-06-2.jpg]
V1 - потенциал первого участка Э. п. и пространства перед ним, V2 - потенциал последнего участка призмы и пространства за ним. Как известно, потенциал электростатический можно определять с точностью до произвольной постоянной, принимая его равным нулю там, где это диктуется соображениями удобства. В данном случае, как и в большинстве задач электронной и ионной оптики, потенциал принимают равным нулю там, где равна нулю скорость частиц. При этом условии электроннооптич. преломления показатель
[30-06-3.jpg]
о., отклонение пучка заряж. частиц в телескопич. системе подчиняется закону, совершенно аналогичному Снелля закону преломления в световой оптике. Для увеличения дисперсии применяют сложную Э. п., состоящую из двух телескопич. систем, расположенных под углом друг к другу. Такие Э. п. служат диспергирующими элементами в электронных спектрометрах. В магнитной Э. п. с -"двухмерным" полем роль цилиндрич. линз играют поля рассеяния на краях магнитных полюсов. При определённом угле падения пучка на призму эти поля образуют телескопич. систему (рис. 2).
Лит.: Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю., Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях, М., 1972; Кельман В. М., Я в о р С. Я., Электронная оптика, 3 изд., Л., 1968; Призменные бета-спектрометры и их применение, Вильнюс, 1971; Применение призменных бета-спектрометров, Вильнюс, 1974.
В. М. Кельман, И. В. Родникова.
30-08.htm
ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ (от электрон и ...графия), метод изучения структуры вещества, основанный на рассеянии ускоренных электронов исследуемым образцом. Применяется для изучения атомной структуры кристаллов, аморфных тел и жидкостей, молекул в газах и парах. Физ. основа Э.- дифракция электронов (см. Дифракция частиц); при прохождении через вещество электроны, обладающие волновыми свойствами (см. Кор-пускулярно-волновой дуализм), взаимодействуют с атомами, в результате чего образуются отдельные дифрагированные пучки. Интенсивности и пространственное распределение этих пучков находятся в строгом соответствии с атомной структурой образца, размерами и ориентацией отдельных кристалликов и др. структурными параметрами. Рассеяние электронов в веществе определяется электроста-тич. потенциалом атомов, максимумы к-рого в кристалле отвечают положениям атомных ядер.
Электрон ографич. исследования проводятся в спец. приборах - электронографах и электронных микроскопах; в условиях вакуума в них электроны ускоряются электрич. полем, фокусируются в узкий светосильный пучок, а образующиеся после прохождения через образец пучки либо фотографируются (электронограммы), либо регистрируются фотоэлектрич. устройством. В зависимости от величины электрич. напряжения, ускоряющего электроны, различают дифракцию быстрых электронов (напряжение от 30-50 кэв до 1000 кэв и более) и дифракцию медленных электронов (напряжение от неск. в до сотен в).
Э. принадлежит к дифракционным структурным методам (наряду с рентгеновским структурным анализом и нейтронографией) и обладает рядом особенностей. Благодаря несравнимо более сильному взаимодействию электронов с веществом, а также возможности создания светосильного пучка в электронографе, экспозиция для получения электронограмм обычно составляет ок. секунды, что позволяет исследовать структурные превращения, кристаллизацию и т. д. С др. стороны, сильное взаимодействие электронов с веществом ограничивает допустимую толщину просвечиваемых образцов десятыми долями мкм (при напряжении 1000-2000 кэв макс, толщина неск. ним).
Э. позволила изучать атомные структуры огромного числа веществ, существующих лишь в мелкокристаллич. состоянии. Она обладает также преимуществом перед рентгеновским структурным анализом в определении положения лёгких атомов в присутствии тяжёлых (методам нейтронографии доступны такие исследования, но лишь для кристаллов значительно больших размеров, чем для исследуемых в Э.).
Вид получаемых электронограмм зависит от характера исследуемых объектов. Электронограммы от плёнок, состоящих из кристалликов с достаточно точной взаимной ориентацией или тонких монокристаллич. пластинок, образованы точками или пятнами (рефлексами) с правильным взаимным расположением. При частичной ориентации кристалликов в плёнках по определённому закону (текстуры) получаются отражения в виде дуг (рис. 1). Электронограммы от образцов, состоящих из беспорядочно расположенных кристалликов, образованы аналогично дебаеграммам равномерно зачернёнными окружностями, а при съёмке на движущуюся фотопластинку (кинематич. съёмка) - параллельными линиями. Перечисл. типы электронограмм получаются в результате упругого, преимущественно однократного, рассеяния (без обмена энергией с кристаллом). При многократном неупругом рассеянии возникают вторичные дифракционные картины от дифрагированных пучков (рис. 2). Подобные электронограммы наз. кикучи-электронограммами (по имени получившего их впервые япон. физика). Элек |
