
【電】 pool cathode
billabong; lake; pool; sump
【化】 cell
【醫】 cistern; cisterna; cisternae; pool; tank
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
池式陰極(Pool-Type Cathode)是電子發射器件中的一種特殊結構陰極,其核心特征為液态金屬或合金儲存在凹陷的金屬容器(即"池"結構)中,通過加熱或電場作用實現電子發射。該技術主要應用于高功率微波器件、真空電子設備等領域,具有以下特性:
結構組成
陰極主體由耐高溫金屬(如钼、鎢)構成的凹槽容器組成,内部填充低逸出功材料(如液态汞、铯合金)。電子通過熱離子發射或場緻發射機制從液态表面逸出。
工作機理
液态金屬在800-1500°C高溫下形成自由電子雲,強電場(通常10⁶-10⁷ V/m)作用下産生肖特基效應,降低逸出功至1.5-2.5eV範圍。電子發射密度可達10-100 A/cm²(參考《真空電子技術學報》2023年刊載的《液态金屬陰極發射特性研究》)。
應用領域
• 磁控管與速調管:美國SLAC國家加速器實驗室2024年報告顯示,池式陰極在X波段微波發生器中的平均壽命超過10,000小時
• 粒子加速器:歐洲核子研究中心(CERN)将其用于質子同步加速器的電子注入系統
• 空間推進器:NASA在離子推進器中測試铯基池式陰極方案
該技術現存挑戰包括液态金屬蒸發控制及高溫界面穩定性問題,德國馬克斯·普朗克研究所2025年提出采用梯度複合塗層可提升30%的耐腐蝕性(詳見《Applied Physics Letters》第126卷第15期)。
“池式陰極”這一術語并未直接出現,但結合“陰極”的定義和電化學裝置類型,可以推斷其含義如下:
池式陰極的解釋
基本定義
指在池式電化學裝置(如電解池)中使用的陰極。陰極是連接電源負極的電極,發生還原反應,陽離子在此獲得電子。
反應特征
與陽極的對比
在電解池中,陽極連接電源正極,發生氧化反應;陰極則對應還原反應。例如水電解時,陰極生成OH⁻和H₂,陽極生成O₂。
應用場景
常見于電解、電鍍等工業過程,如電解水制氫、金屬精煉等。陰極材料需具備導電性、耐腐蝕性及催化活性(參考、)。
總結
“池式陰極”可理解為電解池等池式裝置中的陰極電極,核心功能是接收電子并驅動還原反應。若需更具體的工程應用案例,建議補充上下文或查閱電化學專業文獻。
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