Evangélikus Gimnázium, Budapest, 1941

5

olvadó fémek (wolfram) alkalmazhatók erre a célra. A termikus elektronemissziót nagy mértékben elősegíthetjük olymódon, hogy az izzókatód felszínére egy dipolréteget viszünk, úgyhogy a pozitív töltés a vákuumoldal felé nézzen (thorium-wolfram katód). Ilyenkor az elektronok kisebb energiák birtokában is át tudnak jutni a potenciálhegyen egy, a hullámmechanikában tárgyalt effektus következtében (aiagút effektus). Az ilyen katódnál tehát már alacsonyabb hőmérsékleten jelentkezik az emisszió (1600°—1700 C). Az oxid- katódok esetében az izzó fém (nikkel) felszínén lévő vékony (50 mikron) bárium- vagy stronciumoxid-réteg bocsátja ki az elektronokat. Á szükséges hőfok itt kb. 900° C.

Ionbombázás révén például a gázkisülésnél szabadulnak ki az elektronok a katódból. Az önálló gázkisülés csak akkor maradhat fenn, ha elektronütközéssel annyi ion képződik újra, amennyi a kellő számú elektron kiszabadításához szükséges. Ha egy elektron N számú pozitív iont és egy ion k számú elektront termel, akkor a kisülés stabilitása így fejezhető ki:

N . k = 1

Mivel egy elektron kiváltása 10—100 ionütközés után történik, kell, hogy egy elektron a gáztérben 10—100 iont hozzon létre. Az elektront kiváltó ionok főleg a katódtérben keletkeznek s ott is gyorsulnak fel. Hogy egy katódelektron a közben keletkező másod-harmadlagos elektronokkal együtt elegendő számú iont hozhasson létre, azért a katódtérben minden katódelektronnak legalább tízszer keli ütköznie. Ezért a katódtér kb. 10 elektron szabadúthossz nagyságú és csökkenő nyomással növekszik, míg kb. 10'2 milliméteres nyomásnál már az egész kisülési csövet betöltheti. A katódból kilépő elektronok az ott ható sztatikus tér irányában indulnak el (merőlegesen a felületre), de az erővonalakat nem követik végig minden esetben. A görbült erővonalakról a fellépő centrifugális erő következtében kivágódnak.

A vákuumban haladó elektronsugár nem emittál fényt, tehát nem látható. Ha azonban a térben némi gáz van, akkor a gáz- részecskéket a beléjük ütköző elektronok világításra gerjesztik s így a sugár útja látható lesz. A gáznyomás növelésével az ütközések száma növekszik, a sugár erősebben világít, viszont csökken az elektron közepes szabad úthossza s emiatt a sugár rövid távolságon belül elenyészik. Alacsonyabb nyomáson aránylag hosszú úton együttmaradnak a sugárban haladó elektronok, viszont a sugár oly kevéssé világít, hogy jelenlétére úgyszólván csak a csőfalon fellépő fluoreszcenciából következtethetünk. Ez 10’2 milliméteres nyomás alatt van. A gáztérben fellépő kétféle töltésű és irányú sugárzást a közismert átfúrt anóddal és katóddal ellátott csövekkel demonsrál- hatjuk. A katód furatán a pozitív ionokból álló, sárgás fényben világító csősugár, míg az anódén a halvány kékes katódsugár halad át a sötét térrészbe. Ez utóbbi fluoreszkálásra gerjeszti a csőfalat (4. kép).

A sugárban repülő részecskék töltésére elektromos és mágneses eltérítés segítségével következtethetünk. Egyszerűbb a mágneses eltérítés, mert a csövön kívül elhelyezett mágnes terét nem befolyá-