Vad är Hot Cathode?
En katod är elektroden för en elektrisk anordning där den elektriska strömmen rinner bort från enheten.En het katod kan vara en katod som värms direkt eller indirekt.Katodens glödtråd är källan till elektronerna i fallet med en direkt uppvärmd katod.Filamentet är elektriskt isolerat från katoden i fallet med en indirekt uppvärmd katod.En varm katod avger fler elektroner än en kall katod med samma ytarea.
De första heta katoderna använde direkt uppvärmning.De var gjorda av rent volfram och uppvärmdes till vit glödkärl.Senare filament täcktes med ett material som lättare avger elektroner än volfram, vilket minskar driftstemperaturen för en varm katod.Ytterligare förbättringar av heta katoder som använder indirekt uppvärmning inkluderar filament tillverkade av sintrat volfram, thorium-volframlegeringar och tantal.Vissa heta katoder är också formade som paraboliska speglar.
Heta katoder som använder indirekt uppvärmning har en fördel när man använder växlande ström, eftersom denna konfiguration producerar mindre brum än en katod som använder direkt uppvärmning.Filamentet i en varm katod som använder indirekt uppvärmning kallas vanligtvis värmaren.Värmaren är vanligtvis tillverkad av volfram och omgiven av ett rör tillverkat av nickel.
En oxidbeläggning på en varm katods glödtråd kan minska glödtrådens driftstemperatur.Det första valet var ren bariumoxid, och senare formuleringar använde en blandning av bariumoxid, kalciumoxid och strontiumoxid.Varma katoder belagda med dessa föreningar har en maximal driftstemperatur på 1 832 grader Fahrenheit (1 000 grader Celsius).De utsätts för snabb nedbrytning i högspänningsförhållanden, och de används oftast i vakuumrör med låg effekt.
Heta katoder som måste hantera hög ström vanligtvis har beläggningar av hexaborider såsom ceriumhexaborid (CEB6) eller lanthanumhexaborid (Lab6).Andra typer av hexaborider som vanligtvis används för att täcka heta katoder inkluderar bariumhexaborid, kalciumhexaborid och strontium hexaborid.Dessa typer av heta katoder förbränns mer ljust och har längre livslängd än volfram heta katoder, men de är också dyrare.
Filament som innehåller en liten mängd thorium är ett annat alternativ för heta katoder.Filamentet upphettas till vit glödkärl i en atmosfär som innehåller kolväten, vilket får thorium att migrera till glödtrådens yta.Torierade filament kan hantera högspänning och har lång livslängd.Den primära nackdelen med Thoried Filaments är att Thorium är radioaktiv.Alternativ till thorium i heta katodfilament inkluderar cerium, lantan, yttrium och zirkonium.