Wat is Hot Cathode?

Een kathode is de elektrode van een elektrisch apparaat waarin de elektrische stroom wegloopt van het apparaat.Een hete kathode kan een kathode zijn die direct of indirect wordt verwarmd.De gloeidraad van de kathode is de bron van de elektronen in het geval van een direct verwarmde kathode.De gloeidraad is elektrisch geïsoleerd uit de kathode in het geval van een indirect verwarmde kathode.Een hete kathode stoot meer elektronen uit dan een koude kathode met hetzelfde oppervlak.

De eerste hete kathoden gebruikten directe verwarming.Ze waren gemaakt van puur wolfraam en verwarmd tot witte gloeilampen.Latere filamenten werden bedekt met een materiaal dat elektronen gemakkelijker uitzendt dan wolfraam, wat de bedrijfstemperatuur van een hete kathode vermindert.Verdere verbeteringen in hete kathoden die indirecte verwarming gebruiken, omvatten filamenten gemaakt van gesinterde wolfraam, thorium-tungstenlegeringen en tantalum.Sommige hete kathoden hebben ook de vorm van parabolische spiegels.

Hot -kathoden die indirecte verwarming gebruiken, hebben een voordeel bij het gebruik van een wisselstroom, omdat deze configuratie minder humeur produceert dan een kathode die directe verwarming gebruikt.De gloeidraad in een hete kathode die indirecte verwarming gebruikt, wordt gewoonlijk de kachel genoemd.De kachel is meestal gemaakt van wolfraam en omgeven door een buis gemaakt van nikkel.

Een oxidecoating op de gloeidraad van een hete kathode kan de bedrijfstemperatuur van de gloeidraad verminderen.De eerste keuze was zuiver bariumoxide en latere formuleringen gebruikten een mengsel van bariumoxide, calciumoxide en strontiumoxide.Hete kathoden bedekt met deze verbindingen hebben een maximale bedrijfstemperatuur van 1.832 graden Fahrenheit (1.000 graden Celsius).Ze zijn onderhevig aan snelle afbraak in hoogspanningsomstandigheden en ze worden meestal gebruikt in low-power vacuümbuizen.

Hot-kathoden die hoge stroom moeten verwerken, hebben meestal coatings van hexaboriden zoals cerium hexaboride (CEB6) of lanthanum hexaboride (lab6 (lab6).Andere soorten hexaboriden die vaak worden gebruikt om hete kathoden te coaten, zijn bariumhexaboride, calciumhexaboride en strontium hexaboride.Dit soort hete kathoden branden helderder en hebben een langere levens dan wolfraam, maar ze zijn ook duurder.

Filamenten die een kleine hoeveelheid thorium bevatten, zijn een andere optie voor hete kathoden.De gloeidraad wordt verwarmd tot witte gloeilamp in een atmosfeer die koolwaterstoffen bevat, waardoor het thorium naar het oppervlak van de gloeidraad migreert.Gedorpileerde filamenten kunnen een hoge spanning aan en hebben een lange levensduur.Het primaire nadeel van gehorialiseerde filamenten is dat thorium radioactief is.Alternatieven voor thorium in filamenten van hete kathode omvatten cerium, lanthanum, yttrium en zirkonium.