Kall katod

En kall katod (fältemission eller punktkatod) är en fri elektronsändare som arbetar på basis av fenomenet fältemission , ett funktionellt element i många enheter inom mikroelektronik. Namnet kommer från det faktum att katoden inte är speciellt uppvärmd i förväg (men ändå kan en sådan katod under lampans drift värmas upp till samma temperaturer som den som värms upp).

Teknik

Eldfasta metaller ( volfram , molybden , rhenium , platina ), såväl som metaller i övergångsgrupp ( krom , niob , hafnium ), används ofta som utgångsmaterial för att skapa fältkatoder; toriumoxid tillsätts ofta till dessa metaller (särskilt i xenonbåge) lampor ) för att minska arbetsfunktionen och skapandet av initial jonisering i ett gasformigt medium. I fältemissionsgasurladdningsanordningar är katoden vanligtvis dopad med torium, Penning-blandningar används och en liten mängd krypton-85 tillsätts också till arbetsgasblandningen. MTX-90 kallkatodtyratronen har en kallkatod belagd med cesium , på grund av vilken, när tyratronen belyses med naturligt eller artificiellt ljus, de initiala elektronerna emitteras från katoden på grund av fotoelektronemission . Halvledarmaterial ger otaliga alternativ för att skapa fältkatoder . Fältkatoder gjorda av sådana material kan emellertid inte fungera under lång tid under förhållandena för kommersiella anordningar, eftersom förstörelsen av mikroutsprång som bestämmer fältemission från katodens arbetsyta inträffar. På 1970-talet kom de första rapporterna om de emitterande egenskaperna hos kolmaterial (främst kolfibrer ). Ytterligare studier har visat det grundläggande löftet med sådana material.

Fördelar

Fördelarna med fältemissionskatoder, i jämförelse med andra typer av fria elektronkällor, är:

• låg känslighet för extern strålning ;
• motstånd mot temperaturfluktuationer;
• brist på värme ;
• hög fältemissionsströmtäthet;
• tröghet ;
• exponentiellt hög lutning av ström-spänningsegenskaper .

Applikation

Kombinationen av ovanstående egenskaper bestämmer möjligheterna för användning av fältkatoder i olika elektroniska anordningar, såsom katodstråleanordningar, platta bildskärmar , katodoluminescerande ljuskällor och så vidare.

Den används i enheten för vissa gasurladdningslampor , vakuum- eller gasfyllda lysrör "med en kall katod" ( CCFL , engelska  Cold Cathode Fluorescent Lamp ).

Se även

• Lågenergilampa
• katodoluminescerande ljuskällor

Litteratur

• E.P. Sheshin Ytstruktur och fältemissionsegenskaper hos kolmaterial. - M .: MIPT Publishing House, 2001. - 288s. ISBN 5-89155-066-0
• N.I. Tatarenko, V.F. Kravchenko Field emission nanostrukturer och enheter baserade på dem. — M.: Fizmatlit, 2006. — 195 sid. ISBN 5-9221-0695-3

Anteckningar

Länkar

• Kallkatod // Big Encyclopedic Polytechnical Dictionary . – 2004. (ryska)

Ordböcker och uppslagsverk	Stor ryss
I bibliografiska kataloger	GND : 4807870-0