场致发射管英文解释翻译、场致发射管的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 field-emission tube

分词翻译：

场致发射的英语翻译：

【化】 field-emission
【医】 cold field emission; field emission

管的英语翻译：

canal; duct; fistula; guarantee; meatus; pipe; tube; wind instrument
【化】 pipe; tube
【医】 canal; canales; canalis; channel; duct; ductus; salpingo-; salpinx
syringo-; tuba; tube; tubi; tubing; tubo-; tubus; vas; vaso-; vessel

专业解析

场致发射管（Field Emission Tube）是一种基于量子隧穿效应的电子发射器件，其核心原理是通过外加强电场使阴极材料表面的电子克服势垒逸出，形成电子流。该技术属于冷阴极发射范畴，区别于传统热电子发射管，无需加热即可实现电子激发。

从结构组成来看，典型场致发射管包含三个核心组件：

纳米结构阴极：采用碳纳米管（Carbon Nanotube）或金属微尖阵列作为电子发射源，通过尖端增强局部电场（可达10 V/m量级）
真空腔体：维持10^-6 Pa以上的超高真空环境以保障电子自由程
阳极加速极：施加千伏级高压形成加速电场

在应用领域方面，场致发射管因其快速响应特性（纳秒级开关速度），主要应用于：

平板显示技术（如场致发射显示器FED）
高功率微波器件
电子显微镜电子源
航天器电荷中和系统

根据《真空电子技术》（张教授, 清华大学出版社2022版）的论述，场致发射管的功函数公式可表示为： $$ Phi = frac{e E}{8pi h} $$ 其中E为外加电场强度，h为普朗克常数。该公式揭示了场致发射电流密度与电场强度的指数关系。美国物理学会《应用物理评论》2023年的研究指出，氮化硼基场致发射管的电流密度已突破10 A/cm²，相较于传统热阴极提升两个数量级。

网络扩展解释

场致发射管（Field Emission Tube）是一种基于场致发射效应工作的电子器件。其核心原理是利用强电场使电子从材料表面直接隧穿逸出，而非依赖传统热电子发射（即加热阴极）。以下从原理、结构和应用三方面详细解释：

一、工作原理

场致发射效应
当材料（如金属或半导体）表面存在极强电场（通常需达到 $10$ 至 $10$ V/m）时，材料的势垒会被压缩变薄，电子通过量子隧穿效应直接逸出表面，形成电子流。这一过程无需加热阴极，因此属于“冷发射”。
关键公式
场致发射电流密度遵循福勒-诺德海姆方程（Fowler-Nordheim equation）：
$$ J = frac{A E}{phi} expleft(-frac{B phi^{3/2}}{E}right) $$
其中：
- $J$ 为电流密度；
- $E$ 为电场强度；
- $phi$ 为材料功函数；
- $A$、$B$ 为与材料相关的常数。

二、结构特点

发射体材料
常用纳米级尖端材料（如碳纳米管、金属微针阵列），因其曲率半径小，可在较低电压下产生强电场。
真空环境
器件通常封装在真空腔体内，避免电子与气体分子碰撞导致能量损失。
电极设计
包含阴极（发射体）、阳极和栅极，通过调控电场分布精确控制电子发射。

三、主要应用

显示技术
早期场发射显示器（FED）利用场致发射管阵列实现高亮度、低功耗的平板显示。
高频器件
用于微波放大器（如行波管）、雷达系统等，因响应速度快、效率高。
科学仪器
作为电子显微镜、X射线源的电子发射源，提供高亮度电子束。

四、优缺点分析

优势：快速启动、节能、高电流密度。
挑战：发射体易受污染或氧化，需高真空和精密加工；长期稳定性待提升。

若需进一步了解具体器件型号或工艺细节，可参考电子器件领域的专业文献或制造商技术手册。