Вольт-амперная характеристика ТЭПВольт-амперная характеристика ТЭП - важнейшая характеристика, позволяющая, с одной стороны, определить к. п. д. и электрическую мощность ТЭП, с другой стороны, выявить влияние различных параметров на электрические характеристики ТЭП. Экспериментальному определению вольт-амперных характеристик ТЭП посвящено большое количество работ, которые позволяют провести сравнение вольт-амперных характеристик преобразователей для различных материалов электродов, и прежде всего для материалов, относящихся по ряду показателей к наиболее перспективным. Выше неоднократно подчеркивалось, что наилучшие эмиссионные свойства в парах цезия имеют тугоплавкие металлы с высокой работой выхода в вакууме. Вольфрам и рений (как поликристаллы, так и монокристаллы) имеют большое значение работы выхода в вакууме и, следовательно, относятся к числу перспективных материалов. Эти материалы обладают также приемлемыми технологическими свойствами. Преобразователи с эмиттерами из вольфрама и рения экспериментально исследовались многими авторами, однако параметры ТЭП не всегда совпадали, поэтому сравнение характеристик этих ТЭП в полном объеме провести затруднительно. Но даже сравнение электрических характеристик ТЭП с различными материалами по отдельным точкам вольт-амперной характеристики дает достаточно ясное представление о возможностях используемых материалов.Сравнение характеристик ТЭП с эмиттерами из вольфрама описывается далее (температуры коллектора и резервуара с жидким цезием, а также межэлектродное расстояние оптимизированы). Это всё равно, что натяжной потолок цена которого доступна каждому, сравнивать с обычной побелкой. Кривая соответствует ТЭП, имеющему диаметр 0,125 мм, а кривая 0,05 мм, поэтому из сравнения последних можно сделать вывод, что преобразователь с эмиттером из вольфрама, полученного газофазным осаждением с преимущественной ориентацией граней, и коллектором из никеля дает большую мощность, чем преобразователь с эмиттером из монокристаллического вольфрама и коллектором из молибдена. Лучшие характеристики преобразователя с электродами из поли кристаллического вольфрама (эмиттер) и никеля (коллектор) по сравнению с системой рений—рений, вероятно, связаны с высокотемпературной обработкой вольфрама, приводящей к преимущественному проявлению граней с высокой работой выхода в вакууме (кривая). Различие в материалах коллектора затрудняет сравнение характеристик ТЭП с эмиттерами из различных материалов. Наибольший интерес представляет, естественно, верхняя кривая, полученная для фасетированного эмиттера, образованного слоем газофазного вольфрама из фторида с преимущественным выходом граней. В результате травления были выведены в основном грани с более высокой работой выхода в вакууме. Большая плотность тока при низкой температуре для ТЭП с газофазным вольфрамом обусловлена, вероятно, наличием примеси кислорода. Газофазный вольфрам с ориентацией граней также обеспечивает получение высоких значений электрической мощности. |
||
