SU1504687A1 - Способ определени температурного коэффициента работы выхода материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к эмиссионной электронике и может быть использовано при исследовании электронных характеристик поверхности твердых тел. Цель изобретени  - повышение точности - достигаетс  измерением непосредственно изменени  работы выхода при наличии термоэлектронной эмиссии. Исследуемый образец (О) и эталонный электрод (Э) с известной температурной зависимостью ϕ размещают с малым зазором напротив друг друга. Осуществл ют модул цию температуры О и подводимого к конденсатору О-Э напр жени  по одному и тому же периодическому закону. Вследствие температурной зависимости ϕ между О и Э возникает переменное напр жение. Выделив из полного тока реактивную составл ющую, компенсируют ее изменением амплитуды ΔU подаваемого напр жени , после чего определ ют температурный коэффициент работы выхода по формуле Α=-ΔU_O/ΔТ, где ΔТ - амплитуда модул ции температуры. При определении α вольфрама при Т=2000 К модулировалась температура с частотой 20 Гц и ΔТ = 10 К. Реактивна  составл юща  полного тока регистрировалась методом синхронного детектировани  с помощью селективного усилител  УПИ-2. Нулевое значение тока получено при ΔU_O=-5,1.10^-4В и α=5,1.10^-5 эВ/К. 1 ил.

Description

Изобретение относится к физической (эмиссионной ) электронике и может быть использовано при исследовании электронных характеристик поверхности твердых тел в условиях различных внешних воздействий.

Цель изобретения - повышение точности - достигается за счет обеспечения измерения непосредственно изменения работы выхода при возможной заметной термоэлектронной эмиссии.

На чертеже приведена схема установки для реализации предложенного 15 способа.

Установка содержит систему управления 1, включающую электронный терморегулятор (ЭТ), задающий температуру Т исследуемого материала (О) по 20 эпределенному закону, генератор напряжения, задающий внешнее напряжение ’J(t) по тому же закону, и формирователь опорного напряжения U_onop; управляемое от системы 1 устройства 2 зада'25 лия тока накала печки 3} горячий 4 и голодный 5 спаи термопары соответственно'} усилитель 6 и фазовый детектор, выделяющий реактивную составляющую I_c(t) из полного тока I_ncAH(t); 30 управляемое от системы 1 устройство 7 задания внешнего напряжения U(t); сосуд 8 Дьюра с таящим льдом; прибор 9, регистрирующий полезный сигнал 1«. 35

Способ реализуется следующим образом.

Исследуемый образец (О) разме щают с небольшим зазором напротив эталонного образца (Э) рабочими поверхностями навстречу друг другу. Осуществляют модуляцию температуры фбразца по периодическому закону с Амплитудой 4Т/Т 1, где Т - работая .температура образца. Одновремено по такому же закону производят одуляцию внешнего напряжения U(t). ели работа выхода материала зависит от температуры, то модуляция Т приводит к модуляции контактной разности потенциалов U ^„между Э й О. Между обкладками Э и О рассматриваемого конденсатора появится переменное напряжение, обусловленное Изменением U _Kp_n(t) и внешним напряжением U(t), и возникнет ток смещения. Во внешней цепи конденсатора ротечет ток I_n0AH(t)» который поступит на вход устройства 6. С помощью опорного напряжения U_onopHустройство выделит из Ι_πβΛΗ(έ) реактивную составляющую I_c(t), амплитуда которой будет регистрироваться прибором 9. Подбором величины амплитуды дЦ₀ •компенсируют величину I_e(t) при нулевом показании прибора 9, Так как при I_c(t) = О, 4U₀ + βίΔΎ = 0,_s которое и позволяет определить температурный коэффициент работы выхода d - d<f/dT по формуле о(= - 4U₀/dT. Повторив операции для ряда значений температур образца, находят температурную зависимость </ (Т).

к Предложенным способом определена с/-вольфрама. В печке устанавливают д температуру Т_о « 2000 К, которая контролируется вольфрам-рениевой термопарой BP 5/20$_g. При частоте модуляции температуры 20 Гц, путем измерения сигнала рассогласования <PU термо-ЭДС термопары с помощью электронного регулятора устанавливают величину амплитуды дТ = 10 К. Синхронно с законом модуляции температуры образца проводят модуляцию напряжения смещения U^» Величина реактивной составляющей Т_с полного тока регистрируется методом синхронного детектировайия с помощью селективного усилителя УЛИ 2, Изменением амплитуды модуляции ДИ о =-5,1 ΊΟ⁴ В добиваются нулевого показания .прибора, регистрирующего 1_С. В результате получают d~ 5,1-10*^ эВ/Κ.

Claims (1)

1. Формула изобретения!

   Способ определения температурного 5 коэффициента работы выхода материяла, включающий образование системы из расположенных напротив друг друга с зазором рабочих, поверхностей эталонного электрода и тонкопленочного образца исследуемого материала, подачу на систему регулируемого напряжения, изменение температуры образца, генерацию в системе тока.смещения, компенсацию тока смещения изменением напряжения в системе, регистрацию компенсирующего напряжения и оценку температурного коэффициента работы выхода метериала» о т л и ч а тощий с я тем,:· что, с целью повышения точности, генерацию тока смещения осуществляют изменением температуры образца по периодическому закону, по которому одновременно мо

   5 1504687 6 дулируют напряжение в системе, а компенсацию тока смещения в цепи осуществляют изменением амплитуды модулируемого напряжения, подаваемого в систему, а оценку температурного коэффициента с/ работы выхода осуществляют из соотношения оС = - лV/zjT, где ZJ V - изменение амплитуды модулируемого напряжения, В;

   4Т - амплитуда изменения температуры поверхности образца материала, К.