热电子发射又称爱迪生效应. 爱迪生1883年发现的,
加热金属使其中的大量电子克服表面势垒而逸出的现象.与气体分子相似,金属听自由电子作无规则的热运动,其速率有一定的分布.在金属表面存在着阻碍电子逃脱出去的作用力,电子逸需克服阻力作功,称为逸出功.在室温下,只有极少量电子的动能超过逸出功,从金属表面逸出的电子微乎其微.一般当金属温度上升到1000℃以上时,动能超过逸出功的电了数目争剧增多,大量电子由金属中逸出,这就是热电子发射.若无外电场,逸出的热电子在金属表面附近堆积,成为空间电荷,它将阻止热电子继续发射.通常以发射热电子的金属丝为阴极,另一金属板为阳极,其间加电压,使热电子在电场作用下从阴极到达阳极,这样不断发射,不断流动,形成电流.随着电压的升高,单位时间从阴极发射的电子全部到达阳极,于是电流饱和.
许多电真空器件的阴极是靠热电子发射工作的.由于热电子发射取决于材料的逸功及其温度,应选用熔点高而逸出功低的材料来做阴极.

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