Kylmä katodi

Kylmäkatodi (kenttäemissio tai pistekatodi) on kenttäemissioilmiön perusteella toimiva vapaa elektronien emitteri , monien mikroelektroniikan laitteiden toiminnallinen elementti. Nimi tulee siitä, että katodia ei erikseen lämmitetä etukäteen (mutta kuitenkin lampun toiminnan aikana tällainen katodi voi lämmetä samoihin lämpötiloihin kuin lämmitettävä).

Tekniikka

Tulenkestäviä metalleja ( volframi , molybdeeni , renium , platina ) sekä siirtymäryhmän metalleja ( kromi , niobium , hafnium ) käytetään usein lähtöaineina kenttäkatodien luomiseen; näihin metalleihin lisätään usein toriumoksidia (etenkin ksenonikaariin ). lamput ) vähentämään työtoimintoa ja alkuionisaation muodostumista kaasumaisessa väliaineessa. Kenttäemissiokaasupurkauslaitteissa katodi seostetaan yleensä toriumilla, käytetään Penning-seoksia ja työkaasuseokseen lisätään myös pieni määrä krypton-85 :tä. MTX-90 kylmäkatodityratronissa on cesiumilla päällystetty kylmäkatodi, jonka ansiosta kun tyratronia valaistaan ​​luonnollisella tai keinovalolla, katodista lähtevät ensimmäiset elektronit fotoelektroniemission seurauksena . Puolijohdemateriaalit tarjoavat lukemattomia vaihtoehtoja kenttäkatodien luomiseen . Tällaisista materiaaleista valmistetut kenttäkatodit eivät kuitenkaan voi toimia pitkään kaupallisten laitteiden olosuhteissa, koska katodin työpinnalta kenttäsäteilyn määräävät mikroulokkeet tuhoutuvat. 1970-luvulla saatiin ensimmäiset raportit hiilimateriaalien (pääasiassa hiilikuitujen ) emissiivisistä ominaisuuksista. Lisätutkimukset ovat osoittaneet tällaisten materiaalien perustavanlaatuisen lupauksen.

Edut

Kenttäemissiokatodien edut muihin vapaiden elektronien lähteisiin verrattuna ovat:

• alhainen herkkyys ulkoiselle säteilylle ;
• kestävyys lämpötilan vaihteluille;
• lämmön puute ;
• korkea kentän päästövirran tiheys;
• inertia ;
• eksponentiaalisesti suuri virta-jännite-ominaisuuksien jyrkkyys .

Sovellus

Yllä olevien ominaisuuksien yhdistelmä määrittää kenttäkatodien käyttömahdollisuudet erilaisissa elektronisissa laitteissa, kuten katodisädelaitteissa, litteissä näyttöruuduissa , katodiluminoivissa valonlähteissä ja niin edelleen.

Sitä käytetään joidenkin kaasupurkauslamppujen , tyhjiö- tai kaasutäytteisten valoputkien laitteessa "kylmäkatodilla" ( CCFL , englantilainen  Cold Cathode -loistelamppu ).

Katso myös

• Loisteputkilamppu
• katodiluminoivat valonlähteet

Kirjallisuus

• E.P. Sheshin Hiilimateriaalien pintarakenne ja kenttäpäästöominaisuudet. - M .: MIPT Publishing House, 2001. - 288s. ISBN 5-89155-066-0
• N.I. Tatarenko, V.F. Kravchenko Field emission nanorakenteet ja niihin perustuvat laitteet. — M.: Fizmatlit, 2006. — 195 s. ISBN 5-9221-0695-3

Muistiinpanot

Linkit

• Kylmäkatodi // Big Encyclopedic Polytechnical Dictionary . – 2004. (Venäjän kieli)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Iso venäläinen
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4807870-0