Co je horká katoda?
Katoda je elektroda elektrického zařízení, ve kterém elektrický proud vytéká ze zařízení. Horká katoda může být katoda, která se zahřívá přímo nebo nepřímo. Katodovo vlákno je zdrojem elektronů v případě přímo vyhřívané katody. Vláda je elektricky izolována od katody v případě nepřímo vyhřívané katody. Horká katoda emituje více elektronů než studená katoda se stejnou povrchovou plochou.
První horké katody používaly přímé zahřívání. Byly vyrobeny z čistého wolframu a zahřívány na bílou žhavost. Pozdější vlákna byla pokryta materiálem, který emituje elektrony snadněji než wolfram, což snižuje provozní teplotu horké katody. Mezi další vylepšení horkých katod, které používají nepřímé vytápění, patří vlákna vyrobená z slinovaných wolframů, slitin thorium-tungstenu a tantalu. Některé horké katody jsou také tvarovány jako parabolická zrcadla.Při použití střídavého proudu, protože tato konfigurace produkuje méně hučení než katoda, která používá přímé zahřívání. Vláda v horké katodě, která používá nepřímé vytápění, se běžně nazývá topení. Ohřívač je obvykle vyroben z wolframu a obklopen trubicí vyrobenou z niklu.
Oxidový povlak na vlákno horké katody může snížit provozní teplotu vlákna. První volbou byl čistý oxid baryum a pozdější formulace používaly směs oxidu barria, oxidu vápenatého a oxidu stroncia. Horké katody potažené těmito sloučeninami mají maximální provozní teplotu 1 832 stupňů Fahrenheita (1 000 stupňů Celsia). Jsou vystaveny rychlé degradaci za podmínek vysokého napětí a nejčastěji se používají ve vakuových trubicích s nízkým výkonem.
Horké katody, které musí zvládnout vysoký proud, mají běžně povlaky hexaboridů, jako je hexaborid ceru (CEB6) nebo Lanthanum HexaborIDE (lab6). Mezi další typy hexaboridů, které se běžně používají k kabátu horkých katod, patří hexaborid baryum, hexaborid vápníku a hexaborid stroncia. Tyto typy horkých katod hoří jasněji a mají delší životnost než horké katody wolframu, ale jsou také dražší.
vlákna, která obsahují malé množství thoria, jsou další možností pro horké katody. Vláda se zahřívá na bílou žhavení v atmosféře obsahující uhlovodíky, což způsobuje migraci thoria na povrch vlákna. Thoriovaná vlákna dokáže zvládnout vysoké napětí a mít dlouhou životnost. Primární nevýhodou fiaterových vláken je, že thorium je radioaktivní. Mezi alternativy k thoriu v horkých katodových vláknech patří Cerium, Lanthanum, Yttrium a zirkonium.