ТЕРМОЭЛЕКТРО́ННЫЙ КАТО́Д

ТЕРМОЭЛЕКТРО́ННЫЙ КАТО́Д (тер­мо­эмис­си­он­ный ка­тод), ка­тод элек­тро­ва­ку­ум­но­го при­бо­ра, дей­ст­вие ко­то­ро­го ос­но­ва­но на яв­ле­нии тер­мо­элек­трон­ной эмис­сии. По спо­со­бу на­гре­ва раз­ли­ча­ют Т. к. пря­мо­го на­ка­ла, или пря­мо­на­каль­ные (на­ка­ли­вае­мые про­во­ло­ки, спи­ра­ли, лен­ты), Т. к. кос­вен­но­го на­ка­ла (с по­до­гре­ва­те­лем ка­то­да) и Т. к. с элек­трон­ным по­дог­ре­вом. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли ме­тал­лич. (в т. ч. плё­ноч­ные) Т. к., яв­ляю­щие­ся пря­мо­на­каль­ными, и т. н. эф­фек­тив­ные Т. к. (ме­тал­ло­по­рис­тые, ок­сид­ные и др.) – пре­им. кос­вен­но­го, ре­же пря­мо­го на­ка­ла. Ме­тал­ли­че­ские Т. к. из ту­го­плав­ких ме­тал­лов (ча­ще W, ре­же Ta или Nb) и их спла­вов име­ют ра­бо­чую темп-ру до 2700 К, от­но­си­тель­но низ­кую эмис­си­он­ную спо­соб­ность, од­на­ко мо­гут ра­бо­тать при вы­со­ких анод­ных на­пря­же­ни­ях (до со­тен кВ). При­ме­ня­ют­ся в рент­ге­нов­ских труб­ках и мощ­ных ге­не­ра­тор­ных лам­пах. Ме­тал­ло­по­рис­тые ка­то­ды (им­прег­ни­ро­ван­ные или прес­со­ван­ные) пред­став­ля­ют со­бой вольф­ра­мо­вую губ­ку, про­пи­тан­ную алю­ми­на­том или скан­да­том ба­рия; ра­бо­чая темп-ра 1320–1470 К, то­ко­от­бор (плот­ность то­ка эмис­сии в ра­бо­чем ре­жи­ме) до не­сколь­ких А/см². При­ме­ня­ют­ся гл. обр. в мощ­ных элект­ро­ва­ку­ум­ных СВЧ-при­бо­рах и га­зо­вых ла­зе­рах. Ок­сид­ные ка­то­ды (ОК), об­ла­даю­щие наи­боль­шей эмис­си­он­ной спо­соб­но­стью сре­ди эф­фек­тив­ных Т. к., обыч­но пред­став­ля­ют со­бой слой ок­си­да или сме­си ок­си­дов щё­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов (Ba, Sr, Ca) на ни­ке­ле­вом или др. ос­но­ва­нии (кер­не). ОК об­ла­да­ют са­мой низ­кой из всех Т. к. ра­бо­той вы­хо­да элек­тро­нов, что обу­слов­ле­но на­ли­чи­ем в при­по­верх­но­ст­ном слое ка­то­да ато­мар­но­го ба­рия. Плот­ность то­ка эмис­сии ОК при ра­бо­чей темп-ре 900–1000 К дос­ти­га­ет 0,2 А/см² в не­пре­рыв­ном ре­жи­ме ра­бо­ты и де­сят­ков А/см² – в им­пульс­ном. В т. н. син­те­ри­ро­ван­ном (ме­тал­ло­губ­ча­том) ОК смесь ок­си­дов на­хо­дит­ся в слое ни­ке­ле­вой губ­ки, спе­чён­ной с ни­ке­ле­вым кер­ном. Ра­бо­чая темп-ра 1100–1170 К, то­ко­от­бор со­став­ля­ет до 1 А/см² в не­пре­рыв­ном и до 20 А/см² в им­пульс­ном ре­жи­ме. ОК ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся в элек­тро­ва­ку­ум­ных при­бо­рах ма­лой и ср. мощ­но­сти (при­ём­но-уси­лит. и ге­не­ра­тор­ных лам­пах, ЭЛП, СВЧ и га­зо­раз­ряд­ных при­бо­рах).