Cátodo frío
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 18 de junio de 2020; las comprobaciones requieren 2 ediciones .Un cátodo frío (emisión de campo o cátodo puntual) es un emisor de electrones libres que opera sobre la base del fenómeno de emisión de campo , un elemento funcional de muchos dispositivos en microelectrónica. El nombre proviene del hecho de que el cátodo no se calienta especialmente de antemano (pero, sin embargo, durante el funcionamiento de la lámpara, dicho cátodo puede calentarse a las mismas temperaturas que el que se está calentando).
Tecnología
Los metales refractarios ( tungsteno , molibdeno , renio , platino ), así como los metales del grupo de transición ( cromo , niobio , hafnio ), se utilizan a menudo como materiales de partida para crear cátodos de campo; a menudo se añade óxido de torio a estos metales (especialmente en arco de xenón ). lámparas ) para reducir la función de trabajo y la creación de ionización inicial en un medio gaseoso. En los dispositivos de descarga de gas de emisión de campo, el cátodo generalmente se dopa con torio, se usan mezclas de Penning y también se agrega una pequeña cantidad de criptón-85 a la mezcla de gas de trabajo. El tiratrón de cátodo frío MTX -90 tiene un cátodo frío recubierto con cesio , por lo que, cuando el tiratrón se ilumina con luz natural o artificial, los electrones iniciales se emiten desde el cátodo debido a la emisión de fotoelectrones . Los materiales semiconductores brindan innumerables opciones para crear cátodos de campo . Sin embargo, los cátodos de campo fabricados con dichos materiales no pueden funcionar durante mucho tiempo en las condiciones de los dispositivos comerciales, ya que se produce la destrucción de las microprotuberancias que determinan la emisión de campo desde la superficie de trabajo del cátodo. La década de 1970 vio los primeros informes de las propiedades emisivas de los materiales de carbono (principalmente fibras de carbono ). Otros estudios han demostrado la promesa fundamental de tales materiales.
Beneficios
Las ventajas de los cátodos de emisión de campo, en comparación con otro tipo de fuentes de electrones libres, son:
- baja sensibilidad a la radiación externa ;
- resistencia a las fluctuaciones de temperatura;
- falta de calor ;
- alta densidad de corriente de emisión de campo;
- inercia ;
- pendiente exponencialmente alta de las características de corriente-voltaje .
Aplicación
La combinación de las propiedades anteriores determina las posibilidades de uso de cátodos de campo en varios dispositivos electrónicos, como dispositivos de haz de cátodo, pantallas planas , fuentes de luz catodoluminiscente, etc.
Se utiliza en el dispositivo de algunas lámparas de descarga de gas, tubos luminosos de vacío o llenos de gas "con cátodo frío" ( CCFL , English Cold Cathode Fluorescent Lamp ).
Véase también
Literatura
- EP Sheshin Estructura superficial y propiedades de emisión de campo de materiales de carbono. - M.: Editorial MIPT, 2001. - 288s. ISBN 5-89155-066-0
- NI Tatarenko, V. F. Kravchenko Nanoestructuras de emisión de campo y dispositivos basados en ellas. — M.: Fizmatlit, 2006. — 195 p. ISBN 5-9221-0695-3
Notas
Enlaces
- Cátodo frío // Gran Diccionario Politécnico Enciclopédico . — 2004.
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