关于电子枪的电子来源问题

1928年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学的O.W.里查森（SirOwen Willans Richardson，1879——1959），以表彰他对热电子发射现象的工作，特别是发现了以他的名字命名的定律Richardson's Law。

这个定律解释了电子发射的最基本物理过程即热发射过程：导体或者半导体存在大量自由电子，做热运动，当其动能超过材料表面功函数，电子就会从表面溢出，形成表面电流，如果方向合适就会从材料表面发射出去。

理查森就此作出表面电流密度公式：略

电子枪原理即是以电子热发射过程为基础，给导体材料表面增加一个拔出电场，使表面电子向一个方向运动。据此，您这个“电子枪利用电场把原子的电子激发出去”的前提是不准确的。

电子枪有阴极和阳极，阴极为发射体，有自带加热电路，一般为安全起见，阴极为负压，阳极接地形成一个回路。也有阴极接地，阳极为正压的（只有特殊情况才会采用，绝缘会增加难度）。这是典型的热发射电子枪。

也有在常温下发射的场发射电子枪，是利用肖特基效应，提高发射电流的一种方法，肖特基效应的极端情况是在发射体表面形成量子隧道效应，发射高密度的隧道电流，提高电子枪的亮度。

电子发射的基本物理过程：电极材料中具有大量做着热运动的自由电子，当电子能量超过材料的势垒，只要方向合适，电子便会从材料中出射。一般将电子发射材料作为阴极，加上直流电场，便会有电子从阴极材料中发射出去。

1850年代，德国波恩的一位吹玻璃的手工业工人Geissler.设计了一台当时被认为效率很高的抽气泵，获得较高的真空。然后成功把金属电极封入玻璃管中制成了气体放电管。电极加一定电压后，管内产生彩色光弧。------主要用于供人们观赏的装饰品。

1858年，波恩大学一位物理数学教授J.Plucker，通过对Geissler放电管的深入研究，发现在最佳的真空下，放电管阴极会发射出直射的光束。-----人类第一次发现的阴极射线。

1881年，赫兹对阴极射线的性质进行研究，但没有得出正确结论

1897年，Thomson 证明了阴极射线是一种带负电的粒子束，而且用磁场偏转方法测出了它的荷质比为 10的11次方 C/kg，提出电子概念，并证明了自由电子在静电场和静磁场中的运动服从牛顿力学定律。

扫描电镜是使用热发射和场发射两种电子枪，热发射主要是通过加热电子枪阴极材料，从而提高自由电子动能，越高势垒，从而获得电子束成像所需要的高密度电流场发射是通过在阴极表面增加强电场，阴极材料势垒降低的肖特基效应，肖特基效应增加到一定程度，当势垒宽度达到纳米级别时，出现量子隧道效应，电子发射不需要越高势垒，大量能量低于势垒的电子通过量子隧道发射出阴极。

日光灯电极发射的电子是典型的热发射过程。

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