
【電】 plasma cathode
【化】 plasma
cathode; negative pole
【化】 cathode
【醫】 Ca; cathelectrode; cathode; Ka.; kathode; negative electrode
negative pole
等離子體陰極(Plasma Cathode)是電子學與等離子體物理交叉領域的重要概念,其核心含義如下:
中文定義
“等離子體陰極”指利用等離子體(電離氣體)作為電子發射源的陰極結構。與傳統熱陰極不同,其電子發射依賴于氣體放電産生的離子-電子對,通過電場提取電子形成電流。
英文對應
英文術語為Plasma Cathode,其中:
電子發射機制
通過氣體放電(如輝光放電或電弧放電)産生等離子體,在陰極鞘層電場作用下,離子轟擊陰極表面産生二次電子發射,或直接提取等離子體中的自由電子。與傳統熱陰極相比,具有無需加熱、電流密度高的優勢(來源:美國物理聯合會《應用物理雜志》)。
核心組件
(來源:IOP出版社《等離子體源科學與技術》)
空間推進器
霍爾推進器(Hall Thruster)中,等離子體陰極作為中和器發射電子,平衡離子束電荷,應用于衛星軌道調整(來源:NASA技術報告)。
材料表面處理
在等離子體浸沒離子注入(PIII)技術中,用于産生高密度等離子體束,增強材料表面改性效率(來源:《表面與塗層技術》期刊)。
《等離子體工程基礎》(Springer出版)
“等離子體陰極是通過維持氣體放電産生等離子體,并利用電場從等離子體邊界提取電子的裝置。”
IEEE标準定義(IEEE 158-2020)
“Plasma Cathode: An electrode assembly that utilizes ionized gas as the primary source of electron emission.”
陰極類型 | 發射機制 | 局限 |
---|---|---|
熱陰極(Thermionic) | 高溫熱電子發射 | 能耗高,壽命受限 |
場緻發射陰極(Field Emission) | 強電場抽取電子 | 真空環境要求嚴苛 |
等離子體陰極 | 等離子體電子提取 | 需氣體環境,易産生噪聲 |
(對比來源:《真空電子技術手冊》,電子工業出版社)
等離子體陰極是等離子體發生器中的核心部件,主要用于發射電子并維持穩定的氣體放電過程。以下是綜合多個來源的解釋:
基礎定義
陰極在電化學系統中是連接電源負極的電極,負責接收電子并發生還原反應。在等離子體發生器中,陰極通過發射電子電離氣體(如空氣或惰性氣體),形成包含自由電子、陽離子和中性粒子的等離子體。
核心作用
散熱優化
陰極需承受高溫,通常設計有散熱通道和導熱件(如錐形結構),通過散熱槽與散熱通道連通,提升散熱效率,防止過熱損壞。
示例:某專利中的陰極底座内置散熱通道,導熱件逐漸收縮以增強散熱效果。
氣流與電弧穩定
等離子體陰極廣泛用于:
等離子體陰極通過發射電子和優化設計,實現高效穩定的氣體電離與等離子體生成,其結構和散熱設計直接影響設備性能。更多技術細節可參考專利文檔或等離子體相關研究文獻。
【别人正在浏覽】