Удосконалення уявлень про механізм термоемісії імпрегнованих WBa- та ScВа-катодів з позицій конфігураційної моделі Г.В.Самсонова.
I. Аналіз хімічного складу і структури емісійно-адсорб­цій­ного шару WBa- та ScВа-катодів

Анотація

У першому повідомленні проаналізовано відомі експериментальні дослідження різних типів імпрегнованих WBa- і ScВа-катодів (WBa-ІК і ScВа-ІК), за результатами яких були створені поляризаційні і напіпровідникові моделі термоемісії з метою з’ясування механізму впливу оксидів СаО, Sc₂О₃ та металів Pt-групи на емісію катодів. Аналіз існуючих поляризаційних і напіпровідникових моделей термоемісії WBa-ІК і ScВа-ІК показав відсутність загальноприйнятої моделі термоемісії. Запропоновано інтерпретацію хімічного складу і структури емісійно-адсорбційного шару WBa-ІК, яку автори взяли за основу аналізу міжатомних взаємодій в емісійно-адсорбційному шарі, з позицій конфігураційної моделі електронної структури твердих тіл Г.В. Самсонова. Емісійно-адсорбційний шар на поверхні вольфраму як адсорбента WBa-ІК складається із двох структурно-фазових складових: двовимірного моношару Ва–О на поверхні W і тривимірних оксидів ВаО–СаО, що розміщуються в порах і по периметру пор вольфрамового каркасу. Хімічний склад і структура емісійно-адсорбційного шару ScВа-ІК залежать від технології виготовлення. Відсутня єдина думка про роль скандію і скандійвмісних сполук на характеристики ScВа-ІК, що не дозволяє сформулювати узагальнену модель термоемісії ScВа-ІК. У другому повідомленні запропонована поляризаційна модель термоемісії WBa-ІК і ScВа-ІК вперше розглядається з позицій конфі­гураційної моделі Г.В. Самсонова. Нова поляризаційна модель термоемісії WBa-ІК і ScВа-ІК відрізняється від існуючих моделей урахуванням донорно-акцепторної взаємодії валентних орбіталей адатомів емісійно-адсорбційного шару один з одним та з атомами адсорбента, ініційованою зміною енергетичної стабільності електронних конфігурацій валентних орбіталей атомів. Запропонована нами поляризаційна модель термоемісії WBa-ІК і ScВа-ІК полягає в тому, що робота виходу електронів визначається величиною потенціальних бар'єрів поляризованих дипольних комплексів двох типів. Перший тип утворений у результаті донорно-акцепторної взаємодії адатомів між собою і з атомами адсорбента Ва (Са, Sc)⁺–О^––А⁺, другий тип утворений адсорбованими молекулами оксидних сполук з атомами адсорбента Ва⁺О^– (Ca⁺O^–)–А⁺, (Ва⁺О^–– Sc⁺₂O^–₃–Al⁺₂O^–₃)– А⁺, (Ва⁺О^–– Sc⁺₂O^–₃– W⁺O^–₃)–А⁺.В комплексах обох типів зв'язок адсорбатів з адсорбентом здійснюється через кисень — акцептор електронів. Характеристиками донорно-акцепторної взаємодії прийнято енергетичну стабільність конфігурацій валентних орбіталей атомів d⁰, d⁵, d¹⁰ для d-металів і s², sр³, s²р⁶ —для sp-елементів та їх донорно-акцепторну здатність.