emissiovirta

Emissiovirta, tai emission current, on sähköinen virta, joka syntyy, kun pinta tai materiaali emittoi varautuneita partikkeleita, tavallisesti elektroneja, erilaisista syistä kuten lämpötilasta, sähkökentästä tai valosta. Termiä käytetään laajasti tekniikassa ja fysikaalisessa kontekstissa: se viittaa sähköiseen virtaan lähteestä, jossa elektronit tai muut ionisoituneet partikkelit pääsevät vapautumaan ja kulkeutumaan kohti vastaanottajaa tai anodista kohti muuta rakennetta.

Päämekanismit ovat thermionic emission (thermajarjuntu) eli lämpötilan aiheuttama elektronien vapautuminen, field emission eli sähköisen kentän tukema elektronien tunneli-Emission, sekä photoemission eli valon aiheuttama elektronien irtoaminen. Thermionic emissionissa vapautuvan virran tiheys noudattaa usein Richardson-Dushmanin yhtälöä J ≈ A T^2 exp(-φ/(k_B T)), missä φ on töystyö ja A on noin 1.2×10^6 A m^-2 K^-2. Field emissionissä virta riippuu voimakkaasti sähköisestä kentästä ja noudattaa Fowler-Nordheim -laki; photoemissionissa virta riippuu valon intensiteetistä ja aallonpituudesta sekä materiaalin kvantteista ominaisuuksista.

Sovelluksia löytyy tyhjiöputkista ja elektroniikan lähteistä, kuten elektronikoneista, mikro- ja elektronimikroskopeista sekä emissiivisista probepitoista plasmaprosesseissa. Emissiovirta on ratkaiseva tekijä myös lämpökäynnistetyissä cathodeissa ja in-situ-sensoreissa, joissa pintarakenteen työfunktio ja pinnan kondiitio vaikuttavat virran säilyvyyteen.

Faktoreita, jotka vaikuttavat emissiovirtaan, ovat esimerkiksi materiaalin työfunktio, pinnan puhtaus ja kaupan pinnoitteet, lämpötila, valon tai kentän voimakkuus sekä laitetekniset ominaisuudet kuten sähköinen kenttä ja ruodutukset.