Введение
Взаимодействие частицы с материалом, приводящее к испусканию новых частиц.
В физике частиц вторичная эмиссия – это явление, при котором первичные частицы, обладающие достаточной энергией, при столкновении с поверхностью или прохождении через вещество, вызывают испускание вторичных частиц. Этот термин часто относится к испусканию электронов, когда заряженные частицы, такие как электроны или ионы, сталкиваются с металлической поверхностью в вакуумной трубке; эти частицы называются вторичными электронами. В этом случае число вторичных электронов, испускаемых на одну падающую частицу, называется коэффициентом вторичной эмиссии. Если вторичными частицами являются ионы, эффект называется вторичной ионной эмиссией. Вторичная электронная эмиссия используется в фотоумножителях и приборах ночного видения для усиления небольшого числа фотоэлектронов, генерируемых фотоэмиссией, что повышает чувствительность прибора. Она также может возникать как нежелательный побочный эффект в электронных вакуумных лампах, когда электроны с катода попадают на анод, и приводить к паразитным колебаниям.
Фотоумножители и аналогичные устройства
В фотомультипликаторной трубке один или несколько электронов испускаются из фотокатода и ускоряются к полированному металлическому электроду (называемому динодом). Они сталкиваются с поверхностью электрода, обладая достаточной энергией для высвобождения нескольких электронов посредством вторичной эмиссии. Эти новые электроны затем ускоряются к следующему диноду, и процесс повторяется несколько раз, что приводит к общему усилению ("умножению электронов") порядка миллиона и, таким образом, генерирует электронно-детектируемый импульс тока на последних динодах. Подобные электронные умножители могут использоваться для детектирования быстрых частиц, таких как электроны или ионы.
Специальные усилители
В 1930-х годах были разработаны специальные усилительные лампы, в которых электронный луч намеренно "складывали", направляя его на динод для последующего отражения к аноду. Это позволяло увеличить расстояние между пластиной и управляющей сеткой при заданном размере лампы, повысить крутизну характеристики лампы и снизить её коэффициент шума. Типичным примером такой лампы с "орбитальным лучом" была RCA 1630, представленная в 1939 году. Однако из-за быстрого износа поверхности динода под воздействием сильного электронного тока, срок службы таких ламп был значительно короче, чем у обычных ламп.
Первые компьютерные трубки памяти
Первая компьютерная память с произвольным доступом использовала тип электронно-лучевой трубки, называемый трубкой Уильямса, которая использовала вторичную эмиссию для хранения битов на экране трубки. Другой тип трубки памяти с произвольным доступом, основанный на вторичной эмиссии, – трубка Селектрона. Обе стали устаревшими с изобретением магнитной памяти на сердечниках.
Нежелательные эффекты - тетрод
Вторичная эмиссия может быть нежелательной, например, в тетроде термоионной лампе. В этом случае положительно заряженная экранная сетка может ускорить поток электронов настолько, чтобы вызвать вторичную эмиссию на аноде (пластине). Это может привести к избыточному току экранной сетки. Она также частично ответственна за то, что этот тип лампы, особенно ранние типы с анодами, не обработанными для снижения вторичной эмиссии, демонстрирует характеристику "отрицательного сопротивления", что может привести к нестабильности лампы. Этот побочный эффект можно было использовать, применяя некоторые старые лампы (например, пентоды типа 77) в качестве динатронных генераторов. Этот эффект предотвращался добавлением третьей сетки к тетроду, называемой подавляющей сеткой, для отталкивания электронов обратно к пластине. Эта лампа получила название пентод.