ХОЛО́ДНЫЙ КАТО́Д

ХОЛО́ДНЫЙ КАТО́Д, ка­тод элек­тро­ва­куум­но­го при­бо­ра, функ­цио­ни­рую­щий без спец. по­дог­ре­ва. К Х. к. от­но­сят­ся: 1) по­ле­вые, или тун­нель­ные, ка­то­ды (ав­то­элек­трон­ные, взрыв­но-эмис­си­он­ные и др.), ис­пус­каю­щие элек­тро­ны под дей­ст­ви­ем силь­но­го (на­пря­жён­но­стью ∼10⁷ В/см) внеш­не­го элек­трич. по­ля вслед­ст­вие тун­нель­но­го эф­фек­та (см. так­же Ав­то­элек­трон­ная эмис­сия, Взрыв­ная элек­трон­ная эмис­сия); 2) не­на­ка­ли­вае­мые эмит­те­ры го­ря­чих элек­тро­нов, ра­бо­таю­щие под дей­ст­ви­ем внутр. элек­трич. по­ля (на­пря­жён­но­стью 10⁴ В/см и вы­ше), соз­даю­ще­го по­ток элек­тро­нов че­рез по­верх­но­ст­ный по­тен­ци­аль­ный барь­ер; 3) ка­то­ды, эми­ти­рую­щие элек­тро­ны под дей­ст­ви­ем, напр., из­лу­че­ния или элек­трон­ной бом­бар­ди­ров­ки (фо­то­ка­то­ды, вто­рич­но-эмис­си­он­ные ка­то­ды и др.). Для из­го­тов­ле­ния по­ле­вых ка­то­дов обыч­но ис­поль­зу­ют про­во­ло­ку (или фоль­гу) из про­во­дя­щих или ПП ма­те­риа­лов (W, Ta, Re, Nb, Hf, кар­би­дов пе­ре­ход­ных ме­тал­лов и др.), кон­цы ко­то­рой за­ост­ря­ют (т. н. ост­рий­ные, или лез­вий­ные, ка­то­ды). Пер­спек­тив­но при­ме­не­ние в ка­че­ст­ве ав­то­элек­трон­ных эмит­те­ров разл. уг­ле­род­ных ма­те­риа­лов. Эмит­те­ры го­ря­чих элек­тро­нов вы­пол­ня­ют, напр., на ос­но­ве кон­так­та ме­талл – по­лу­про­вод­ник. Плот­ность то­ка эмис­сии Х. к. ле­жит в пре­де­лах от не­сколь­ких мА/см² (для отд. эмит­те­ров го­ря­чих элек­тро­нов) до 10⁶ А/см² и бо­лее (для ав­то­элек­трон­ных и взрыв­но-эмис­си­он­ных ка­то­дов). Од­на­ко из-за ма­лой пло­ща­ди эми­ти­рую­щей по­верх­но­сти об­щий ток Х. к. (за ис­клю­че­ни­ем взрыв­но-эмис­си­он­ных) обыч­но мал и не пре­вы­ша­ет де­сят­ков мА в не­пре­рыв­ном ре­жи­ме. Х. к. при­ме­ня­ют­ся в элек­трон­ных про­ек­то­рах, фо­то­элек­трон­ных при­бо­рах, рент­ге­нов­ских труб­ках, мощ­ных СВЧ-при­бо­рах, элек­трон­ных пуш­ках для воз­бу­ж­де­ния ла­зе­ров и др.