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等离子体阴极英文解释翻译、等离子体阴极的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 plasma cathode

分词翻译:

等离子体的英语翻译:

【化】 plasma

阴极的英语翻译:

cathode; negative pole
【化】 cathode
【医】 Ca; cathelectrode; cathode; Ka.; kathode; negative electrode
negative pole

专业解析

等离子体阴极(Plasma Cathode)是电子学与等离子体物理交叉领域的重要概念,其核心含义如下:

一、术语解析

  1. 中文定义

    “等离子体阴极”指利用等离子体(电离气体)作为电子发射源的阴极结构。与传统热阴极不同,其电子发射依赖于气体放电产生的离子-电子对,通过电场提取电子形成电流。

  2. 英文对应

    英文术语为Plasma Cathode,其中:

    • Plasma:指电离气体状态,含自由电子和离子(来源:美国物理联合会《物理术语词典》)
    • Cathode:原意为“负极”,在电子发射中特指提供电子的电极(来源:IEEE《电气电子术语标准》)

二、工作原理与技术特征

  1. 电子发射机制

    通过气体放电(如辉光放电或电弧放电)产生等离子体,在阴极鞘层电场作用下,离子轰击阴极表面产生二次电子发射,或直接提取等离子体中的自由电子。与传统热阴极相比,具有无需加热、电流密度高的优势(来源:美国物理联合会《应用物理杂志》)。

  2. 核心组件

    • 等离子体源:如空心阴极、射频放电腔等电离装置
    • 电子提取结构:通常为栅网或孔阵列,施加负偏压引出电子束

      (来源:IOP出版社《等离子体源科学与技术》)


三、典型应用领域

  1. 空间推进器

    霍尔推进器(Hall Thruster)中,等离子体阴极作为中和器发射电子,平衡离子束电荷,应用于卫星轨道调整(来源:NASA技术报告)。

    NASA霍尔推进器原理说明

  2. 材料表面处理

    在等离子体浸没离子注入(PIII)技术中,用于产生高密度等离子体束,增强材料表面改性效率(来源:《表面与涂层技术》期刊)。

    ScienceDirect文献示例


四、权威定义参考

  1. 《等离子体工程基础》(Springer出版)

    “等离子体阴极是通过维持气体放电产生等离子体,并利用电场从等离子体边界提取电子的装置。”

    Springer书籍链接

  2. IEEE标准定义(IEEE 158-2020)

    “Plasma Cathode: An electrode assembly that utilizes ionized gas as the primary source of electron emission.”

    IEEE标准库


五、与相关概念对比

阴极类型 发射机制 局限
热阴极(Thermionic) 高温热电子发射 能耗高,寿命受限
场致发射阴极(Field Emission) 强电场抽取电子 真空环境要求严苛
等离子体阴极 等离子体电子提取 需气体环境,易产生噪声

(对比来源:《真空电子技术手册》,电子工业出版社)

网络扩展解释

等离子体阴极是等离子体发生器中的核心部件,主要用于发射电子并维持稳定的气体放电过程。以下是综合多个来源的解释:

一、等离子体阴极的定义与功能

  1. 基础定义
    阴极在电化学系统中是连接电源负极的电极,负责接收电子并发生还原反应。在等离子体发生器中,阴极通过发射电子电离气体(如空气或惰性气体),形成包含自由电子、阳离子和中性粒子的等离子体。

  2. 核心作用

    • 电子发射:阴极通过热发射(如加热钨丝)或场致发射释放电子,这些电子在电场中被加速,与气体分子碰撞并使其电离。
    • 维持电弧:阴极与阳极间形成电弧放电,电离气体生成高温等离子体,例如在切割或焊接设备中应用。

二、等离子体阴极的结构设计特点

  1. 散热优化
    阴极需承受高温,通常设计有散热通道和导热件(如锥形结构),通过散热槽与散热通道连通,提升散热效率,防止过热损坏。
    示例:某专利中的阴极底座内置散热通道,导热件逐渐收缩以增强散热效果。

  2. 气流与电弧稳定

    • 在阴极与阳极接触端设置螺旋通气槽,电弧产生前形成旋风状气流,约束电弧并提升等离子体聚集性。
    • 通过气流预先稳定,避免电弧突然断开导致的不稳定性。

三、典型应用场景

等离子体阴极广泛用于:


等离子体阴极通过发射电子和优化设计,实现高效稳定的气体电离与等离子体生成,其结构和散热设计直接影响设备性能。更多技术细节可参考专利文档或等离子体相关研究文献。

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