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热离子活度英文解释翻译、热离子活度的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 thermionic activity

分词翻译:

热离子的英语翻译:

thermion
【化】 thermion
【医】 thermion

活度的英语翻译:

【化】 activity; activity series

专业解析

热离子活度(Thermionic Activity)是物理化学与电子工程领域的专业术语,指物质在受热时发射电子的能力强度,通常用于描述金属或半导体材料的热电子发射特性。其核心概念包含以下三层含义:


一、术语定义与物理机制

  1. 热离子效应(Thermionic Emission)

    指材料受热后,内部电子获得足够动能克服表面势垒(功函数),逸出材料表面形成电流的现象。例如真空管阴极加热后发射电子流。

  2. 活度(Activity)的物理意义

    在热离子语境中,"活度"表征材料发射电子的有效效率,受材料功函数、温度及表面状态影响。活度越高,单位面积发射电流密度越大,遵循理查德森-杜什曼方程(Richardson-Dushman equation):

    $$ J = A T e^{-W/kT} $$

    其中 ( J ) 为电流密度,( A ) 为材料常数,( W ) 为功函数,( k ) 为玻尔兹曼常数。


二、关键影响因素

  1. 材料功函数(Work Function)

    功函数越低(如铯涂层阴极 ( W approx 1.6 , text{eV} )),电子越易逸出,活度越高。参考《表面物理手册》(Handbook of Surface Science, Elsevier, 2012)对金属/半导体功函数的系统分析。

  2. 温度依赖性

    活度随温度指数级增长,但过高温度可能导致材料蒸发。NASA技术报告指出,钨阴极在2000K时活度较1500K提升两个数量级(NASA CR-135174, 1977)。

  3. 表面改性技术

    氧化物涂层(如BaO-SrO阴极)可降低有效功函数。IEEE《电子器件汇刊》研究证实,纳米结构表面可使活度提升300%(IEEE Trans. Electron Dev., 65(6): 2312, 2018)。


三、工程应用场景

  1. 真空电子器件

    热阴极(如行波管、磁控管)依赖高活度材料实现微波放大,参见《真空电子技术》(人民邮电出版社)第4章。

  2. 能量转换系统

    热离子发电器(Thermionic Converter)将热能直接转化为电能,美国能源部报告评估其航天器应用潜力(DOE/NE-0082, 2019)。

  3. 材料表征手段

    扫描热离子显微镜(STIM)通过局域活度测量分析表面缺陷,见《应用物理评论》方法论综述(Appl. Phys. Rev. 7, 021402, 2020)。


权威文献索引

  1. 表面科学基础:Handbook of Surface Science (Vol.1), Elsevier.
  2. 热发射材料:NASA CR-135174, "Thermionic Cathode Stability Study".
  3. 纳米涂层:IEEE Trans. Electron Dev. 65(6), 2312-2319.
  4. 真空电子技术:张兆镗《真空电子技术》,人民邮电出版社.
  5. 能源转换:DOE Report NE-0082, "Advanced Thermionics Research".
  6. 表征技术:Appl. Phys. Rev. 7, 021402 (2020).

网络扩展解释

离子活度是物理化学中的重要概念,指电解质溶液中离子的有效浓度,反映了离子实际参与化学反应或电化学过程的能力。以下是综合多个来源的详细解释:

一、定义与公式

离子活度(α)与浓度(c)的关系为: $$ α_i = γ_i cdot c_i $$ 其中:

二、热力学意义

  1. 活度系数的作用
    活度系数是热力学修正因子,用于将理想溶液理论扩展至真实溶液。当溶液无限稀释时,离子间相互作用趋近于零,此时γ→1,活度等于浓度。

  2. 非理想性来源
    实际溶液中,离子间的静电作用、溶剂化效应等因素导致离子“活性”降低,需通过γ校正浓度,使热力学公式(如能斯特方程)仍适用。

三、影响因素

四、应用领域

  1. 电化学测量
    通过离子选择性电极测定活度,结合能斯特方程计算电位差,广泛应用于pH计、环境监测等领域。
  2. 溶液平衡计算
    在溶解度、酸碱平衡等计算中,使用活度替代浓度可提高准确性。

五、补充说明

“热离子活度”并非标准术语,可能指高温下离子的活度特性。温度升高通常会增加离子动能,减弱静电作用,可能导致γ趋近于1,但具体需结合体系分析。

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