The cathode is the negative electrode. Any gas discharge lamp has a positive (anode) and a negative electrode. Both electrodes alternate between acting as an anode and a cathode when these devices run with alternating current.
Cold-cathode devices
A standard computer case fitted with blue and green cold cathode tubes.
Cold cathode fluorescent lamp.
A cold cathode is distinguished from a hot cathode that is heated to induce thermionic emission of electrons. Discharge tubes with hot cathodes have an envelope filled with low pressure gas and containing two electrodes. Examples are most common fluorescent lamps, high pressure discharge lamps and vacuum fluorescent displays.
The surface of cold cathodes can emit secondary electrons at a ratio greater than unity (breakdown). An electron that leaves the cathode will collide with neutral gas molecules. The collision may just excite the molecule, but sometimes it will knock an electron free to create a positive ion. The original electron and the freed electron continue toward the anode and may create more positive ions.[note 2] The result is for each electron that leaves the cathode, several positive ions are generated that eventually crash onto the cathode. Some crashing positive ions may generate a secondary electron. The discharge is self-sustaining when for each electron that leaves the cathode, enough positive ions hit the cathode to free, on average, another electron. External circuitry limits the discharge current. Cold cathode discharge lamps use higher voltages than hot cathode ones. The resulting strong electric field near the cathode accelerates ions to a sufficient velocity to create free electrons from the cathode material.
Another mechanism to generate free electrons from a cold metallic surface is field electron emission. It is used in some x-ray tubes, the field electron microscope (FEM), and field emission displays (FEDs).
Cold cathodes sometimes have a rare earth coating to enhance electron emission. Some types contain a source of beta radiation to start ionization of the gas that fills the tube.[5] In some tubes, glow discharge around the cathode is usually minimized; instead there is a so-called positive column, filling the tube.[6][7][note 3] Examples are the neon lamp and nixie tubes. Nixie tubes too are cold-cathode neon displays that are in-line, but not in-plane, display devices.
Cold cathode devices typically use a complex high voltage power supply with some mechanism for limiting current. Although creating the initial space charge and the first arc of current through the tube may require a very high voltage, once the tube begins to heat up the electrical resistance drops, thus increasing the electric current through the lamp. To offset this effect and maintain normal operation, the supply voltage is gradually lowered. In the case of tubes with an ionizing gas, the gas can become a very hot plasma and electrical resistance is greatly reduced. If operated from a simple power supply without current limiting, this reduction in resistance would lead to damage to the power supply and overheating of the tube electrodes.
แคโทดคือ ขั้วลบ หลอดไฟแก๊สใด ๆ มีขั้วไฟฟ้าเป็นลบและบวก (แอโนด) ขั้วไฟฟ้าทั้งสองสลับระหว่างทำหน้าที่เป็นแอโนดและแคโทดเป็นเมื่อเรียกใช้อุปกรณ์เหล่านี้กับกระแสสลับแคโทดเย็นอุปกรณ์กรณีคอมพิวเตอร์มาตรฐานประกอบ ด้วยหลอดรังสีแคโทดเย็นสีน้ำเงิน และสีเขียวหลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดเย็นแคโทดเย็นจะแตกต่างจากแคโทดร้อนที่อุ่นชวน thermionic ปล่อยอิเล็กตรอน ท่อกับ cathodes ร้อนมีซองด้วยแก๊สความดันต่ำ และประกอบด้วยสองขั้วไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นทั่วไปฟลูออเรสเซนต์ โคมไฟแรงดันสูงปล่อย และดูดหลอดฟลูออเรสเซนต์แสดงพื้นผิวของทองแดง cathodes เย็นสามารถปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิในอัตราที่มากกว่าความสามัคคี (รายละเอียด) อิเล็กตรอนที่แคโทดจะชนกับโมเลกุลของก๊าซที่เป็นกลาง การชนอาจเพียงกระตุ้นโมเลกุล แต่บางครั้งมันจะเคาะอิเล็กตรอนสามารถสร้างไอออนบวก เดิมที่อิเล็กตรอนและอิเล็กตรอนอิสระต่อไปทางขั้วบวก และอาจสร้างไอออนบวกมากขึ้น [note 2] ผลที่ได้คือสำหรับแต่ละอิเล็กตรอนที่แคโทด สร้างไอออนบวกหลายที่ในที่สุดก็ล้มเหลวไปยังแคโทด บางไอออนบวกทำงานล้มเหลวอาจสร้างอิเล็กตรอนทุติย การปล่อยจะยั่งยืนเมื่อสำหรับแต่ละอิเล็กตรอนที่แคโทด พอบวกไอออนตีแคโทดฟรี เฉลี่ย อิเล็กตรอนอื่น วงจรภายนอกจำกัดการปล่อยปัจจุบัน ใช้หลอดไฟเย็นแคโทดปล่อยแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแคโทดร้อนคนนั้น เกิดสนามไฟฟ้าแรงใกล้แคโทดเร่งไอออนเพื่อความเร็วที่เพียงพอเพื่อสร้างคตรอนจากวัสดุแคโทดกลไกอื่นเพื่อสร้างคตรอนจากพื้นผิวโลหะเย็นคือ การปล่อยอิเล็กตรอน มันถูกใช้ในบางหลอดเอ็กซเรย์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฟิลด์ (FEM), และการปล่อยแสดง (FEDs)Cold cathodes sometimes have a rare earth coating to enhance electron emission. Some types contain a source of beta radiation to start ionization of the gas that fills the tube.[5] In some tubes, glow discharge around the cathode is usually minimized; instead there is a so-called positive column, filling the tube.[6][7][note 3] Examples are the neon lamp and nixie tubes. Nixie tubes too are cold-cathode neon displays that are in-line, but not in-plane, display devices.Cold cathode devices typically use a complex high voltage power supply with some mechanism for limiting current. Although creating the initial space charge and the first arc of current through the tube may require a very high voltage, once the tube begins to heat up the electrical resistance drops, thus increasing the electric current through the lamp. To offset this effect and maintain normal operation, the supply voltage is gradually lowered. In the case of tubes with an ionizing gas, the gas can become a very hot plasma and electrical resistance is greatly reduced. If operated from a simple power supply without current limiting, this reduction in resistance would lead to damage to the power supply and overheating of the tube electrodes.
การแปล กรุณารอสักครู่..
