Полый катод. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Полый катод - тип эмиттера в газоразрядных приборах, в к-ром ток эмиссии снимается с поверхности полости (сферической, цилиндрической), охватывающей разрядный объём. К полым катодам относятся также эмиттеры, состоящие из неск. элементов, рабочие поверхности к-рых ограничивают часть разрядного объёма. Характеристики разряда с полым катодом (вольт-амперная, зависимость тока от давления и т. п.) могут резко отличаться от характеристик разряда с плоским катодом, так, напр., ток разряда с полым катодом больше тока разряда с плоским катодом (при поддержании пост. напряжения на электродах) [1]. Так же существенно отличаются параметры плазмы внутри катодной полости от параметров в межэлектродном промежутке.

Тлеющий разряд с полым катодом впервые описан как особый тип разряда Ф. Пашеном (F. Paschen) в 1916. В тлеющем разряде часто применяют цилиндрич. катоды, а также катоды из двух плоских параллельных пластин. В тлеющем разряде с полым катодом (ТРПК) возбуждаются интенсивные и в то же время достаточно полные спектры с узкими линиями, что обусловливает его широкое применение для спектральных исследований. Свойства плазмы в ТРПК определяются присутствием высокоэнергичных электронов, ускоренных на катодном падении электронов эмиссии. При малых давлениях газа эти электроны осциллируют в полости, многократно отражаясь от прикатодного барьера, время жизни их внутри полого катода возрастает, что приводит к более эфф. ионизации и возбуждению молекул газа. Форма и размеры полости (в частности, размеры выходного отверстия) существенно влияют на характеристики ТРПК, т. к. определяют уход быстрых электронов из полости. Существует разновидность ТРПК - т. н. сверхплотный разряд с высокой плотностью тока на катоде (До 50

Полый катод в дуговом разряде впервые применил Дж. Лус (J. Luce) в 1956. Дуговой полый катод обычно представляет собой узкий длинный цилиндр; высокие плотности тока на выходе полости обеспечиваются за счёт сбора тока с большой внутр. поверхности, граничащей с плазмой. Дуговой полый катод устойчив к образованию катодных пятен в широком диапазоне условий.

При работе дугового полого катода в атмосфере щелочных (пли щелочноземельных) металлов (или при их присутствии в рабочем теле в качестве малой добавки) плёнка адсорбированных на стенке полого катода атомов щелочного металла заметно уменьшает работу выхода материала катода, что позволяет понизить температуру поверхности до 1000-1500 К и резко снизить эрозию.

В дуговом разряде с полым катодом возникает плотная плазма; теория процесса основана на раздельном описании узких неравновесных приэлектродных слоев и почти равновесной плазмы, занимающей осн. часть полости [2].

При подаче рабочего тела в разряд через катодную полость создаётся высокая концентрация плазмы в полости при произвольно малом давлении в разрядной камере. В дуговом разряде с полым катодом осуществляется распределённый разряд с термоэлектронным механизмом эмиссии. Разогрев стенки катода до высоких температур происходит в осн. за счёт ионного тока из плазмы, к-рый составляет заметную часть (десятки %) полного тока. Ионный ток из дугового разряда с полым катодом монотонно растёт при увеличении напряжения, приложенного к полости, достигая предельных значений порядка хаотич. электронного тока. Рост тока обусловлен увеличением длины

области, занятой плазмой. Увеличение давления плазмы в полости приводит к уменьшению длины

и слабо сказывается на вольт-амперной характеристике дугового разряда с полым катодом. Многополостный дуговой полый катод обеспечивает большую эфф. плотность тока на выходе, чем однополостный (при прочих равных условиях).

Литература по полым катодам

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.