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冷陰極

鎖定
電子管中不用加熱方式而發射電子的陰極。一般利用光電發射,場致發射或二次發射來供給電子。光電管、穩壓管、氖管等的陰極都是冷陰極。習慣上常只把場致發射的陰極稱為冷陰極。冷陰極光源是一種在霓虹燈的製作工藝基礎上,進一步提高對電極、粉管、製作工藝、老練以及配套電源等一系列與光源製作有關的整體規格,所產生的高端冷陰極低氣壓輝光放電光源。
中文名
冷陰極
外文名
cold cathode
對    比
熱陰極
本    質
不用加熱方式而發射電子
利    用
光電發射,場致發射或二次發射
優    點
可以縮小器件和設備的體積

冷陰極冷陰極應用特點

凡不用加熱方式而獲得電子發射的陰極稱為冷陰極。在電子工業中已得到廣泛應用的冷陰極主要有三種:
1、以光為能源導致電子發射的光電陰極,用於光電倍增管等器件中。
2、以電子轟擊固體導致固體電子發射的二次發射體,用於正交場放大管電子倍增器等器件中。
3、以強電場為能源導致固體電子發射的場致發射陰極和隧道陰極。
此外,冷陰極還有正在大力開展研製的負電子親和力發射體等。由於冷陰極不需要加熱,省掉了用於加熱的電源,可以縮小器件和設備的體積,並排除了因熱造成的許多其他不利於器件工作和壽命的因素,因此這類陰極具有很大的發展前途。
冷陰極在同樣亮度下相對於常規光源如白熾燈、T5管等更加節省能耗,並且可以根據需要進行調光達到場所所需的亮度。不但顏色繽紛豔麗,而且平均壽命更是高達30000小時,性價比遠高於常規光源。同樣的亮度,冷陰極燈耗電僅為軟管燈白熾燈)的20%,節省能耗80%。 [1] 

冷陰極冷陰極的工藝

電極:採用高功率瓷環電極。電極杯選用進口純鐵經過多次衝壓、深孔鍍鎳而成,在其內壁噴塗高效電子粉,外口配備瓷環保護,降低陰極位降和陰極濺射,提高燈管壽命,節能高效。
真空工藝:燈管真空採用“勇電企業”自行開發的數字化真空充氣,檢測軟件,配合進口真空泵組,數據化儀表系統,可設定充氣壓力、轟擊電流、轟擊温度,使燈管具有高品質和一致性。
老練:燈管經過12小時的合適工作電流老練測試,確保燈管出廠時充分老練和亮度一致性。
粉管:採用高強度鉛玻璃管和高亮度三基色稀土熒光粉經先進棉膠烤管塗粉工藝製作而成。
整個塗粉工藝流程採用先進自動質量監控生產線,具有機械強度高、熱加工性能穩定、粉層厚度均勻、化學穩定性高、光衰小、亮度高等特點。
發光源理同於霓虹燈,其實霓虹燈即為冷陰極燈的一種,只是霓虹燈生產、選材比較混雜,沒有同一的標準,統一的數據。而冷陰極燈的選材加工工藝,生產設備,有較高的要求,做到了工廠化、標準化、燈具化。

冷陰極冷陰極燈

1、構造和原理
冷陰極燈的全稱是冷陰極熒光燈,是一種低氣壓輝光氣體放電燈,兩端電極的温度相對較低,簡稱冷陰極燈。冷陰極燈與霓虹燈發光機理相同,冷陰極燈是高質量的霓虹燈。
冷陰極燈燈管內含有適量的水銀和惰性氣體,燈管內壁塗有熒光粉,兩端各有一個電極。當高電壓加在燈管兩端後,電極無需加熱便開始放電,水銀會因電子或充人惰性氣體的原子等相互碰撞而被激活,激發輻射出253.7nm的紫外光,紫外光激發塗在管內壁上的熒光粉產生可見光。因熒光物質的組成材料不同,能發出不同顏色的光。冷陰極燈結構如圖1所示: [2] 
圖1 冷陰極燈結構圖 圖1 冷陰極燈結構圖
2、特點
(1)燈管細小,結構簡單,易加工(直管、L形、U形、環形等),燈管外觀如圖2所示。
圖2 燈管外觀 圖2 燈管外觀
(2)燈管表面温升小。
(3)燈管表面亮度高。
(4)方便調光,耐閃爍,適合色彩變幻。
(5)發光均勻,顯色性好。

冷陰極對比

熱陰極為電子管中由於加熱而發射電子的’陰極。可分為純金屬(如鎢)陰極、釷鎢陰極、氧化物陰極、鋇鎢陰極、儲備陰極、潰制陰極等。純金屬陰極及釷鎢陰極工作温度較高,雖發射效率較低,但耐離子轟擊,因此適用於大、中型功率的電子管。氧化物陰極的發射效率高,工作温度低,一般適用於小功率電子管。當電子管在脈衝狀態下運用時,氧化物陰極能供給比連續運用時大得多的發射電流,因此也常用於產生大功率脈衝的電子管中。陰極加熱方式有直熱式和間熱式兩種。
直熱式陰極就是電子管的燈絲,大都做成V形、W形和螺旋形等。當燈絲因有電流通過而被加熱到一定温度時,就發射電子。間熱式陰極由一個外表面上敷有氧化物塗層的鎳制套管,和裝在套管內而與套管相絕緣的金屬絲(熱絲)組成。金屬絲(熱絲)本身並不發射電子,只起使陰極加熱的作用。利用交流電加熱的小功率電子管多采用這種陰極。
參考資料
  • 1.    《電子工業技術詞典》編輯委員會.電子工業技術詞典:國防工業出版社,1977
  • 2.    魏文信.室外照明工程設計手冊:中國電力出版社,2011