Wat is een afvoerbuis?
Een ontladingsbuis is een object dat een bepaalde opstelling van elektroden in een gaskamer bevat. Gewoonlijk zijn deze objecten ontworpen binnen glazen afscherming; sommigen gebruiken echter keramisch of met glas bekleed metaal. Ze werken door spanning aan te leggen om de beweging van deeltjes door de elektrische geleiders te starten. Dit veroorzaakt de ionisatie van gas in de ontladingsbuis. Het uiteindelijke resultaat is de verlichting van de gasontladingsbuis.
Ontladingsbuizen zijn elektrochemische cellen, wat betekent dat ze elektromotorische kracht of spanning genereren, evenals stroom van de chemische reactie in het gas. Elektronen worden vrijgegeven en geaccepteerd aan elk uiteinde van de buis, net als een batterij. Een ontlading verschilt echter van een batterij doordat deze in het algemeen niet als een energiebron werkt. Wanneer elektronen de cel van het gas verlaten, staat dit bekend als oxidatie. Wanneer de elektronen de cel binnenkomen, wordt dit echter reductie genoemd.
Gasontladingsbuizen worden beschouwd als kathoden in tegenstelling tot anoden, in termen van elektrochemische cellen. Dit betekent dat de elektrische stroom uit de elektrode stroomt. De polariteit kan positief of negatief zijn, afhankelijk van het ontwerp of de functie, maar de meeste zijn over het algemeen negatief. Kationen, ionen met meer protonen dan elektronen en daardoor positief geladen, worden aangetrokken door de kathode. Omgekeerd bewegen anionen, ionen met meer elektronen dan protonen en negatief geladen, weg. In wezen is elke ontladingsbuis die stroom produceert positief en elke die stroom verbruikt, is negatief.
Een vacuümbuisbuis staat bekend als een hete kathode. Dit zendt elektronen uit veroorzaakt door thermionische emissie, de stroom van elektronen of ionen veroorzaakt door hitte. Kortom, een hete kathode gebruikt een elektrische gloeidraad om de elektronen uit te zenden. Voorbeelden zijn elektronenkanonnen, een elektronenmicroscoop en de meeste fluorescentielampen. Koude kathoden zijn daarentegen ontladingsbuizen die niet onafhankelijk worden verwarmd, maar toch in staat zijn om licht uit te stralen, zoals LCD-schermen in televisies en computerschermen.
Een van de meest voorkomende toepassingen van een gasontladingsbuis is het werken als een elektrische schakelaar. Ignitron, krytron en thyratron zijn de meest voorkomende voorbeelden van gassen die in deze technologie worden gebruikt. Deze worden over het algemeen niet gebruikt om signalen te versterken, zoals een normale vacuümbuis zou doen, maar zijn ontworpen om een stroom naar de ene of de andere geleider te onderbreken en af te leiden.
Vanwege de ioniserende effecten van ontladingsbuizen is een van de meest voorkomende toepassingen voor neonlichten. Andere vergelijkbare apparaten gebruiken xenon in de vorm van flitslampen die worden gezien in camera's en flitslichten. Een ander algemeen gebruik voor de afvoerbuis is in de Geigerteller.