Плёночные и оксидные катоды
Обычно поверхность сварочных электродов покрыта окислами, плёнками … (у электродов) и т.д., которые сильно влияют на работу выхода ϕв и величину А (постоянная в формуле теромэмиссии по Ричардсу-Дэйману).
Табл.4.2
| катод | W-Th | W-L2.5a | W-Ba | W-Cs |
| æпокр. (теплопроводность), В | 3.4 | 3.3 | 2.5 | 1.9 |
| ϕкомб, В | 2.7 | 2.7 | 1.6 | 1.5 |
| А, А/(см2К) | 3.0 | 3.0 | 1.5 | 3.0 |
Часть из этих покрытий заметно улучшают эмиссионные свойства (ϕ=1,5÷2,7В). Кислород же, адсорбируясь на поверхности металлического катода, резко снижает эмиссию. Но если образуется оксид, то работа выхода снижается в ещё большей мере (см. табл.4.1).
Увеличение эмиссии объясняется созданием у поверхности эмиттера дипольного слоя, обращённого положительным зарядом наружу.
В катодных стержнях для АДС применяют торированный или лантанированный вольфрам. При сварке примеси Th(La) диффузируют изнутри на поверхность электрода, переходя между микрокристаллами W, так что на поверхности образуется отдельные «островки» плёнки. Затем плёнка расползается по поверхности W, образуя одноатомный слой. Излишки примесей может выдавить деполяризационный эффект и увеличение ϕ.
Оксидные и примесные плёнки могут существенно влиять на эмиссию электрона только при температурах T<Tисп, т.к. при более высоких температурах они просто испаряются.
Для электронно-лучевых катодов иногда используют покрытия из щёлочно-земельных элементов и применяют неметаллические материалы, например ThO2, лантанбормида LaB6 и др., которые имеют очень низкую работу выхода (1÷1.2 эВ – см.табл.4.1) и высокую эмиссионную способность при меньших температурах, чем для катодов из чистого W.