Аномальная термоэмиссия загадочна и необъяснима

Профессор физики университета Индианы (США) Ханс-Отто Мейер (Hans-Otto Meyer) провёл исследование временной динамики известного уже полвека эффекта "криогенной электронной эмиссии" - испускания электронов ультрахолодными, охлаждёнными до криогенных температур поверхностями.

Эффект интересен двумя особенностями. Во-первых, он необъясним теоретически.

Во-вторых, его изучение непосредственно связано с потребностями современной техники - криогенные приёмники фотонного излучения широко используются в промышленности, в системах научного, военного и специального назначения.

В своих экспериментах профессор Мейер использовал фотоэлектронные умножители (ФЭУ), охлаждаемые до температур жидкого азота (80 Кельвин) и жидкого гелия (4 Кельвина). Регистрировались темновые события - электроны, покинувшие фотокатод в отсутствие каких бы то ни было фотонов.

В ходе исследования выяснилось, что электроны испускаются ультрахолодными поверхностями странным образом.

Во-первых, наблюдаются всплески эмиссии, распределённые во времени случайным образом. В пределах всплеска отдельные электроны странным, нелепым образом излучаются коррелировано (по степенному закону).

С понижением температуры частота всплесков растёт, их множественность - тоже.

По мнению профессора Мейера, странный характер временной динамики эмиссии электронов в зависимости от температуры свидетельствует о наличии феномена захвата электронов (trap mechanism), однако понять его природу пока не удаётся.

Неясно, может ли наблюдаемый эффект инициироваться или быть связан с какими-либо иными процессами - например, происходящими в делителе напряжения ФЭУ.

Результаты исследования представлены в работе Spontaneous electron emission from a cold surface.

Более подробная информация о странном эффекте будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.