Hvad er varm katode?

En katode er elektroden for en elektrisk enhed, hvor den elektriske strøm strømmer væk fra enheden.En varm katode kan være en katode, der opvarmes direkte eller indirekte.Katodens filament er kilden til elektronerne i tilfælde af en direkte opvarmet katode.Filamentet er elektrisk isoleret fra katoden i tilfælde af en indirekte opvarmet katode.En varm katode udsender flere elektroner end en kold katode med det samme overfladeareal.

De første varme katoder anvendte direkte opvarmning.De var lavet af ren wolfram og opvarmet til hvid glødescens.Senere filamenter blev dækket med et materiale, der lettere udsender elektroner end wolfram, hvilket reducerer driftstemperaturen for en varm katode.Yderligere forbedringer af varme katoder, der bruger indirekte opvarmning, inkluderer filamenter fremstillet af sintrede wolfram, thorium-tungsten legeringer og tantal.Nogle varme katoder er også formet som paraboliske spejle.

Hotkatoder, der bruger indirekte opvarmning, har en fordel, når man bruger vekslende strøm, fordi denne konfiguration producerer mindre brumme end en katode, der bruger direkte opvarmning.Filamentet i en varm katode, der bruger indirekte opvarmning, kaldes ofte varmeapparatet.Varmeren er normalt lavet af wolfram og omgivet af et rør lavet af nikkel.

En oxidbelægning på et varmt katodes glødetråd kan reducere glødes driftstemperatur.Det første valg var rent bariumoxid, og senere formuleringer anvendte en blanding af bariumoxid, calciumoxid og strontiumoxid.Varmkatoder belagt med disse forbindelser har en maksimal driftstemperatur på 1.832 grader Fahrenheit (1.000 grader Celsius).De er udsat for hurtig nedbrydning under højspændingsbetingelser, og de bruges oftest i vakuumrør med lav effekt.

Varmkatoder, der skal håndtere høje strøm, der ofte har belægninger af hexaborider, såsom cerium hexaborid (CEB6) eller lanthanum hexaborid (LAB6).Andre typer hexaborider, der ofte bruges til at belægge varme katoder, inkluderer bariumhexaborid, calciumhexaborid og strontium hexaborid.Disse typer varme katoder brænder mere lyst og har længere levetid end wolfram -varme katoder, men de er også dyrere.

Filamenter, der indeholder en lille mængde thorium, er en anden mulighed for varme katoder.Vilamentet opvarmes til hvid glødescens i en atmosfære, der indeholder carbonhydrider, hvilket får thoriet til at migrere til filamentets overflade.Thorierede filamenter kan håndtere højspænding og har lange levetid.Den primære ulempe ved thoriated filamenter er, at thorium er radioaktiv.Alternativer til thorium i varme katode -filamenter inkluderer cerium, lanthanum, yttrium og zirconium.