Термополевая эмиссия электронов из металлических острий конической формы

Электрическое поле в окрестности вершины конического острия имеет интегрируемую особенность. Поэтому для вычисления тока термополевой эмиссии из конического острия требуется находить (или разумно оценивать) плотность тока эмиссии, в том числе при больших и в пределе бесконечных полях. Для решения этой задачи предлагается, во-первых, численный метод нахождения электрического поля конического острия, способный правильно описать особенность на вершине, во-вторых, общий подход к рассмотрению термоэлектронной, полевой и термополевой эмиссии электронов из металла в широком диапазоне изменений электрического поля на поверхности. Показано, что при больших электрических полях плотность тока термополевой эмиссии стремится к некоторому предельному значению, т. е. наблюдается явление насыщения плотности эмиссионного тока. Установлена фундаментальная причина этого насыщения. Продемонстрировано, что полный ток электронной эмиссии с конического острия при не слишком больших напряженностях внешнего электрического поля остается конечным, несмотря на безграничное увеличение поля у вершины конуса.