ВИРТУА́ЛЬНЫЙ КАТО́Д

Распределение потенциала вблизи катода при ограничении тока пространственным зарядом.

ВИРТУА́ЛЬНЫЙ КАТО́Д (т. е. воз­мож­ный, «не на­стоя­щий»), по­тен­ци­аль­ный барь­ер, ко­то­рый воз­ни­ка­ет внут­ри раз­ряд­но­го объ­ё­ма ме­ж­ду ре­аль­ны­ми ка­то­дом и ано­дом за счёт про­стран­ст­вен­но­го за­ря­да, соз­да­вае­мо­го по­то­ком за­ря­жен­ных час­тиц в объ­ё­ме. В. к. час­тич­но про­пус­ка­ет, час­тич­но от­ра­жа­ет этот по­ток. В. к. воз­ни­ка­ет, напр., пе­ред на­ка­ли­вае­мым ка­то­дом ва­ку­ум­но­го дио­да, ра­бо­таю­ще­го в ре­жи­ме ог­ра­ни­че­ния то­ка про­стран­ст­вен­ным за­ря­дом. Ко­гда са­мо­со­гла­со­ван­ное элек­трич. по­ле элек­тро­нов, ис­пус­кае­мых ка­то­дом дио­да, пре­вы­ша­ет при­ло­жен­ное ме­ж­ду ним и ано­дом внеш­нее по­ле, оно тор­мо­зит эми­ти­руе­мые элек­тро­ны (на не­ко­то­ром рас­стоя­нии $x < x_0$, рис.). Ус­ко­ре­ние элек­тро­нов в ме­жэ­лек­трод­ном про­ме­жут­ке про­ис­хо­дит лишь при $x > x_0$, т. е. точ­ку $x=x_0$ мож­но рас­смат­ри­вать как ме­сто рас­по­ло­же­ния В. к. По­тен­ци­ал в этой точ­ке име­ет ми­ни­мум, и его ми­ним. зна­че­ние $U_0$ при­ни­ма­ет­ся за по­тен­ци­ал В. к. Часть элек­тро­нов, энер­гии ко­то­рых мень­ше $eU_0$, не мо­жет пре­одо­леть за­дер­жи­ваю­щую их раз­ность по­тен­циа­лов и воз­вра­ща­ет­ся на ка­тод, в ре­зуль­та­те че­го ток с ка­то­да умень­ша­ет­ся. Рас­стоя­ние $x_0$ от ка­то­да до В. к. мало́ и со­став­ля­ет ве­ли­чи­ну по­ряд­ка де­ба­ев­ско­го ра­диу­са эк­ра­ни­ро­ва­ния. В. к. воз­ни­ка­ет не толь­ко в дио­де, но и в мно­го­элек­трон­ных ва­ку­ум­ных при­бо­рах. Он мо­жет так­же об­ра­зо­вы­вать­ся и в га­зо­на­пол­нен­ных уст­рой­ст­вах, напр. ме­ж­ду ка­то­дом и плаз­мой при боль­шом пе­ре­па­де на­пря­же­ния в лен­гмю­ров­ском слое.