陰極射線

從低壓氣體放電管陰極發出的電子在電場加速下形成的電子流。陰極可以是冷的也可以是熱的，電子通過外加電場的場致發射、殘存氣體中正離子的轟擊或熱電子發射過程從陰極射出。

陰極射線應用廣泛。電子示波器中的示波管、電視的顯像管、電子顯微鏡等都是利用陰極射線在電磁場作用下偏轉、聚焦以及能使被照射的某些物質,如硫化鋅發熒光的性質工作的.高速的陰極射線打在某些金屬靶極上能產生X射線，可用於研究物質的晶體結構。陰極射線還可直接用於切割、熔化、焊接等。

克魯克斯陰極射線管在倫琴發現X射線的過程中起了重要的作用，那麼陰極射線是一種什麼射線呢？陰極射線是德國物理學家尤利烏斯·普呂克在1858年進行低壓氣體放電研究的過程中發現的。稍後，英國物理學家克魯克斯在實驗室裏研究閃電現象時，也發現了這種射線。當裝有2個電極的玻璃管(cathode ray tube)裏的空氣被抽到相當稀薄的時候，在2個電極間加上幾千伏的電壓，這時在陰極對面的玻璃壁上閃爍着綠色的輝光，可是並沒有看到從陰極上有什麼東西發射出來。這究竟是怎麼一回事呢？

這種現象引起許多科學家的濃厚興趣，進行了很多實驗研究。當在陰極和對面玻璃壁之間放置障礙物時，玻璃壁上就會出現障礙物的陰影；若在它們之間放一個可以轉動的小葉輪，小葉輪就會轉動起來。看來確實從陰極發出一種看不見的射線，而且很像一種粒子流。在人們還沒有弄清楚這種射線的廬山真面目之前，只好將它稱為“陰極射線”。

這個名字是由德國物理學家戈爾德施泰因（又譯 戈德斯坦）命名的。

關於陰極射線的本質，當時在國際上有兩種截然不同的意見。大多數英國物理學家（如約瑟夫·約翰·湯姆遜）認為陰極射線是一種帶電的粒子流，因為它可以被電場或磁場偏轉。湯姆孫等英國物理學家由實驗中還測得陰極射線速度比光速小2個數量級。19世紀90年代初，德國物理學家由實驗中得知，陰極射線甚至可以穿透薄金屬箔，據此他們認為陰極射線不可能是粒子流。

在陰極射線是不是帶電這個問題上，開始時英國物理學家湯姆孫和德國物理學家赫茲做了同樣的實驗，也觀察到同樣的結果。我們來聽聽湯姆孫本人對這一段經歷的回憶吧：“我使陰極射線偏轉的第一次嘗試是使它通過固定在放電管內的2個平行板之間的空間，並且在平行金屬板之間加上一個電場。結果沒有產生任何持續的偏轉。”

對於這樣一個同樣的實驗結果，赫茲簡單而錯誤地得出了以下的結論：陰極射線是不帶電的。而湯姆孫沒有簡單從事，他進行了更加深入的分析和思考，終於找到了問題的癥結所在。他在《回憶與感想》一書中繼續回憶説：“偏轉之所以沒有出現是由於氣體存在（壓力太高），因此要解決的問題是獲得更高度的真空。而這一點説起來比做起來容易得多。”

湯姆孫繼續對陰極射線進行深入的研究，1897年終於完成了他那聞名於世的測定出電子比荷的實驗 ^[1]  。

陰極射線有兩個性質，一是垂直於陰極，二是帶有負電，並且總是從陰極出發，終點與陽極無關。

陰極射線管，是一種能減少陰極加熱器耗電的陰極射線管。其中，旁熱式陰極結構體，具備熱電子發射物質層的金屬基底；在一端的部位上設有保持基底金屬，在內部還設有收納加熱器遊離電子的管狀套筒；加熱器的主要部分筒徑較大，加熱器腿部一側的筒徑較小，而且也是支承套筒的異形支承體。