Vakuumdiode im Raumlademodus: Emissionsstrom

Dies muss eine grundlegende Frage zur Terminologie sein.

Ich stoße häufig auf die folgende Aussage: Wenn die Vakuumdiode im Raumladungsmodus (im Gegensatz zum Sättigungsmodus) arbeitet, ist der Kathodenemissionsstrom größer als der Anodenstrom

Ich _Emission > Ich _Anode

Dies wird angeblich durch die Potentialbarriere verursacht, die durch die Raumladung um die Kathode erzeugt wird, die verhindert, dass einige emittierte Elektronen die Anode erreichen.

Ich würde diese Ungleichheit sofort verstehen, wenn wir über die Anfangsstadien des Vakuumdiodenbetriebs sprechen würden, wenn die Raumladung noch akkumuliert wird, dh wenn emittierte Elektronen die Kathode verlassen und einfach im Raumladungsbereich um sie herum bleiben.

Es scheint jedoch, dass die obige Ungleichung auch in großem Umfang auf Vakuumdioden angewendet wird, die in einem gut etablierten Modus arbeiten, wenn die Raumladung bereits vollständig gebildet ist, dh die Anzahl der Elektronen, die in die Raumladung eintreten, entspricht der Anzahl der Elektronen, die sie verlassen.

Wie ist es in diesem Fall möglich, eine solche aktuelle Ungleichheit zu haben? Wo "verschwindet" der zusätzliche Emissionsstrom, wenn er die Anode nicht erreicht?

Ich vermute , dass die Antwort ist einfach: Ich _Emission per definitionem soll nur den Strom schließen , dass Blätter der Kathode, aber es enthält nicht den Strom, kehrt an die Kathode aus der Raumladung. Wenn wir diesen Rückstrom bei meiner _{Rückkehr bezeichnen} und davon ausgehen, dass er einen negativen Wert hat, gilt die folgende Gleichheit

I _Emission + I _return = I _Anode , wo ich _{zurückkehren} <0

Das würde erklären, dass die Ungleichheit, wenn ich _zurückkomme , nicht im Bild ist.

Ist dies das richtige Verständnis dessen, was unter der fraglichen Ungleichung zu verstehen ist? Oder fehlt mir noch etwas?

Denken Sie an das Gerät mit Null-Anodenstrom und beiden Platten bei 0 V, und das Gerät konnte eine Weile laufen:

Wenn die Ungleichung gilt:

$\textrm{If }I_{annode} = 0 \textrm{ then } I_{emmission}+I_{return} =0$

Dies ist nur dann sinnvoll, wenn Sie die Emissions- und Rückströme so einstellen, dass sie sich gegenseitig widersprechen. Dies stellt die Elektronen dar, die von der heißen Kathode springen und zwischen den Platten herumhängen (oder von einer zur anderen zurückprallen), aber die Nettoladung an der Kathode wird Null sein.

In der Schaltung muss ein Strom mit einer Richtung und einer Polarität definiert sein. In diesem Fall werde ich also alle Ströme als Kathode zu Anode als positiv definieren und den tatsächlichen Elektronenfluss, der sich in die Richtung bewegt, als positiv verwenden (was von der Stromkreisnomenklatur umgekehrt ist). Dies bedeutet jedoch, dass in dieser Operation und entgegengesetzte Vorzeichen auf ihren Werten haben$I_{emission}$$I_{return}$

$I_{emmission} + I_{return} =0$

Nehmen wir nun an, wir erhöhen die Spannung an der Anode auf einen positiven Wert: (Oberes Diagramm). Elektronen werden von der Platte erwärmt ( ), aber nicht alle kommen zurück, weil einige von ihnen auf das Anodenmetall treffen (es ist jetzt positiv) und aus der Diode herausfließen.$I_{emission}$

$I_{emmission}+I_{return} = I_{anode}$

Da immer Elektronen zur Kathode ist immer negativ (so wie ich es definiert habe). Wenn der Autor die Ungleichung , bedeutet dies, dass der Rückstrom als von Kathode zu Anode fließend definiert ist und immer negativ ist. $I_{return}$$I_{return}<0$$I_{return}<0$

Der wichtige Aspekt ist, dass Sie bei einem negativen Rückstrom nicht mehr Anodenstrom als Emissionsstrom haben können. Und das bedeutet, dass Sie die Kathode ausreichend heiß halten müssen. $I_{emmission}> I_{anode}$

Diagramme von und weiterlesen hier