周　越

(北京林业大学 理学院，北京　100083)



磁控法测量热发射电子速率分布的理论研究

周越

(北京林业大学 理学院，北京100083)

指出在磁控法测量热发射电子速率分布实验中，结果应为电子径向速率的分布，并证明电子的径向速率符合麦克斯韦速率分布率.

热电子发射；磁控管；速率分布率

按照统计理论，热发射电子的速率分布不同于麦克斯韦速率分布. 为了验证这一规律，在文献[1]中设计了利用磁控管测量热发射电子速率分布的实验，通过测量不同励磁电流下的阳极电流来获取电子速率分布的信息，但实验结果在定量上和理论值存在比较明显的差异. 本文对该实验进行了理论分析，说明在实验中测得的分布实际是电子沿真空二极管径向速率的分布，其理论分布为麦克斯韦速率分布.

1　实验概述

磁控管本质上说是一个置于螺线管内的真空二极管. 用通电的方式给真空二极管中心作为阴极的钨丝加热，钨丝中部分电子获得足够的能量后会逸出金属表面产生热电子发射，发射出的电子被圆筒形的阳极收集形成阳极电流Ia.如在螺线管上加载励磁电流Is，会产生沿真空二极管轴向的磁场，从阴极飞向阳极的电子将在洛伦兹力的作用下做匀速率圆周运动，从而有返回阴极的倾向. 如果电子做圆周运动的半径小于真空二极管阳极半径的一半，将无法到达阳极. 可以证明电子的临界速率正比于螺线管中的励磁电流，即vc=KIs. 逐……