Co to jest rura wyładowcza?

Rura wyładowcza jest przedmiotem, który zawiera pewien układ elektrod w komorze gazowej. Zazwyczaj obiekty te są zaprojektowane w szklanej osłonie; jednak niektórzy używają metalu ceramicznego lub szklanego. Działają poprzez przyłożenie napięcia, aby rozpocząć ruch cząstek przez przewody elektryczne. Powoduje to jonizację gazu w rurze wyładowczej. Ostatecznym rezultatem jest oświetlenie rurki wyładowczej.

Rurki wyładowcze są ogniwami elektrochemicznymi, co oznacza, że ​​wytwarzają siłę elektromotoryczną lub napięcie, a także prąd z reakcji chemicznej w gazie. Elektrony są uwalniane i akceptowane na każdym końcu lampy, podobnie jak bateria. Rozładowanie różni się od akumulatora tym, że zasadniczo nie działa jak źródło energii. Gdy elektrony opuszczają komórkę gazu, nazywa się to utlenianiem. Jednak gdy elektrony wchodzą do komórki, jest to znane jako redukcja.

Rury wyładowcze są uważane za katody w przeciwieństwie do anod, pod względem ogniw elektrochemicznych. Oznacza to, że prąd elektryczny wypływa z elektrody. Biegunowość może być dodatnia lub ujemna w zależności od projektu lub funkcji, jednak większość z nich jest generalnie ujemna. Kationy, jony z większą ilością protonów niż elektronów, a tym samym naładowane dodatnio, są przyciągane do katody. Odwrotnie, aniony, jony o większej liczbie elektronów niż protony i naładowane ujemnie, odsuwają się. Zasadniczo każda lampa wyładowcza, która wytwarza energię, jest dodatnia, a każda, która zużywa energię, jest ujemna.

Próżniowa lampa wyładowcza jest znana jako gorąca katoda. Emituje to elektrony spowodowane emisją termionową, przepływ elektronów lub jonów spowodowany przez ciepło. Zasadniczo gorąca katoda wykorzystuje włókno elektryczne do emitowania elektronów. Przykłady obejmują pistolety elektronowe, mikroskop elektronowy i większość lamp fluorescencyjnych. Z drugiej strony zimne katody są lampami wyładowczymi, które nie są niezależnie ogrzewane, ale nadal mogą emitować światło, takie jak wyświetlacze ciekłokrystaliczne w telewizorach i ekranach komputerowych.

Jednym z najbardziej rozpowszechnionych zastosowań rurki wyładowczej jest działanie przełącznika elektrycznego. Ignitron, krytron i tyratrat to najczęstsze przykłady gazów stosowanych w tej technologii. Zasadniczo nie są one używane do wzmacniania sygnałów, tak jak robiłaby to zwykła lampa próżniowa, ale są zaprojektowane do przerywania i kierowania prądu do jednego lub drugiego przewodu.

Ze względu na jonizujące działanie lamp wyładowczych, jednym z najczęstszych zastosowań dla nich są neony. Inne podobne urządzenia wykorzystują ksenon w postaci lamp błyskowych widocznych w aparatach i lampach stroboskopowych. Innym powszechnym zastosowaniem rurki wyładowczej jest licznik Geigera.