
【電】 indirectly heated cathode
among; between; separate; sow discord; space
【化】 meta-
【醫】 dia-; inter-; meta-
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【醫】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
cathode; negative pole
【化】 cathode
【醫】 Ca; cathelectrode; cathode; Ka.; kathode; negative electrode
negative pole
間熱式陰極(Indirectly Heated Cathode)是電子器件中通過間接加熱方式發射電子的關鍵部件,其核心特征為加熱體與發射材料物理分離。以下是其詳細解析:
結構組成
典型間熱式陰極由鎳合金基底、氧化鋇/氧化锶塗層(電子發射層)和獨立加熱絲組成。加熱絲通常由鎢或钼制成,通過電流産生熱能,經基底傳導至發射層表面。
工作原理
相較于直熱式陰極,間熱式設計通過熱傳導實現電子逸出功(Work Function)降低。發射層在800-1000℃達到熱電子發射狀态,符合理查森-杜什曼公式:
$$ J = A T e^{-W/(kT)} $$
其中J為發射電流密度,W為逸出功,T為絕對溫度(參考《真空電子技術基礎》第三章)。
應用領域
主要應用于高穩定性要求的場景,包括:
性能優勢
中國電子學會2024年技術白皮書指出,間熱式陰極具備熱慣性大、發射均勻的特性,其壽命可達直熱式陰極的3-5倍,特别適用于需要快速熱循環的功率器件。
間熱式陰極是熱陰極的一種類型,其特點是通過間接加熱方式使陰極材料達到電子發射溫度。以下是詳細解釋:
間熱式陰極由熱子(加熱元件)和發射體兩部分組成。工作時,電流通過熱子使其發熱,熱量通過輻射或傳導傳遞給發射體,當發射體溫度達到760°C左右時,表面塗覆的碳酸鹽材料(如碳酸鈣、锶、鋇等)開始發射電子。這種間接加熱方式與直熱式陰極(直接對發射體通電加熱)形成對比。
特性 | 間熱式陰極 | 直熱式陰極 |
---|---|---|
加熱方式 | 間接加熱(熱子傳熱) | 直接通電加熱發射體 |
啟動時間 | 5-6秒 | 0.6秒以内 |
能耗 | 較高(約1瓦) | 較低(0.6V電壓) |
應用場景 | 傳統顯示管、電子槍 | 快速響應設備(如門鈴顯示屏) |
主要用于陰極射線管(CRT)、早期電子槍等設備。隨着技術發展,直熱式陰極因高效快速的特點,逐漸在部分領域替代了間熱式陰極。
如需進一步了解陰極的電子發射原理,可參考-13中關于陰極的基礎定義和電化學特性說明。
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