Vad är Hot Cathode?

September 29

En katod är elektroden av en elektrisk anordning i vilken den elektriska strömmen flyter bort från enheten. En varm katod kan vara en katod thatâ € s uppvärmda direkt eller indirekt. Den cathodeâ € s glödtråden är källan till elektronerna i fallet med en direkt upphettad katod. Filamentet är elektriskt isolerad från katoden i fallet med en indirekt upphettad katod. En varm katod avger fler elektroner än en kall katod med samma yta.

De första varma katoder används direkt uppvärmning. De var gjorda av ren volfram och upphettas till vita glöd. Senare filamenten var täckta med ett material som avger elektroner lättare än volfram, vilket minskar driftstemperaturen i en varm katod. Ytterligare förbättringar av heta katoder som använder indirekt uppvärmning inkluderar trådar gjorda av sintrad volfram, torium-volframlegeringar och tantal. Några heta katoder också formad som paraboliska speglar.

Heta katoder som använder indirekt uppvärmning har en fördel när man använder växelström, eftersom denna konfiguration ger mindre hum än en katod som använder direktuppvärmning. Glödtråden i en varm katod som använder indirekt uppvärmning kallas vanligen värmaren. Värmaren är vanligtvis gjord av volfram och som omges av ett rör tillverkat av nickel.

En oxidbeläggning på en het cathodeâ € s filament kan minska filamentâ € s driftstemperatur. Det första valet var ren bariumoxid, och senare formuleringar användes en blandning av bariumoxid, kalciumoxid och strontiumoxid. Heta katoder belagda med dessa föreningar har en maximal arbetstemperatur på 1832 grader Fahrenheit (1.000 grader Celsius). De är föremål för snabb nedbrytning i höga spänningsförhållanden, och de är oftast används i låg effekt vakuumrör.

Heta katoder som måste hantera hög ström har ofta beläggningar av hexaborides såsom cerium hexaboride (CeB6) eller lantan hexaboride (LaB6). Andra typer av hexaborides vanligen används för att belägga heta katoder innefattar barium hexaboride, kalciumhexaborid och strontium hexaboride. Dessa typer av varma katoder brinner ljust och har längre livslängd än volfram heta katoder, men theyâ € re också dyrare.

Filament som innehåller en liten mängd av torium är ett annat alternativ för varma katoder. Glödtråden värms till vit incandescence i en atmosfär som innehåller kolväten, vilket gör att torium att migrera till filamentâ € s yta. Torium trådar kan hantera hög spänning och har lång livslängd. Den främsta nackdelen med torium trådar är att torium är radioaktivt. Alternativ till torium i varma katodtrådar inkluderar cerium, lantan, yttrium och zirkonium.

  • Traditionella tube TV-apparater använder negativa, heta katoder för att producera en bild.