Арапайым және күрделі катодтар

.59, Электрондық лампылардың катодтары, қыздыру тәсілдеріне қарай, тура және жанама болып келеді (30-сүрет).

30-сурет. Тура (а) жэне жанама (б) қыздыру катодтары.

Егер қыл сым бір жағынан катод ролін атқарса, онда бұл тура қыздыру катоды. Тура қыздыру като-дын көп жағдайда айнымалы токпен қыздыруға болмайды, өйткені жылулық инерцияның аздығынан катодтың температур асы периодты түрде өзгереді жэне сондай жиілікпен эмиссия тогы . да өзгеретін болады. Жанама қыздыру катодтарында катод ретінде активтендіруші зат жалатылған никель түтік қолданылады да, түтіктің ішінде жылуға берік изоляциялық материал — алундпен қапталған қыл сым болады. Жанама қыздырылатын катодтарды совет академии А. А. Чернышев 1921 жылы ұсынған.

60. Қарапайым катодтар вольфрамнан (кейде танталдан) жасалған тура қыздыру катодтары. болып табылады. Бұлардың ерекшелігі — эмиссиялық касиеттері тұрақты болады. Вольфрам буы электрондық лампының баллон ішіндегі газ қалдығын жұтып, ондағы вакуумдықты жақсартады. Бірақ вольфрамның шығу жұмысы жоғары, ал жоғары жұмыстық температура кезінде вольфрам буланады да, катодтың қызмет ету мерзімі азаяды.

61. Күрделі катодтар дегеніміз — шығу жұмысын азайту, эффективтілігін арттыру, жұмыстық температураны төмендету, катодтардың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін активтендірілген заттармен қапталған, тура және жанама қыздыру катодтары. Активтендірілген катодтар қабыршақты және шала өткізгішті болады.

62. Қабыршақты катод — цезий, торий, барий, вольфрам карбиді сияқты активтендіруші заттардың бір атомды қабатымен қапталған металл негіз болып табылады. Активтендіруші заттардың валенттік электрондары металл негізге ауысады, өйткені осы электрондардың энергиясына сәйкес келетін металдағы энергетикалық деңгей бос. Қаптаған заттың пайда болған оң иондары мен металдың арасында эмиссияның элек-трондарын шапшаңдататьш электр ерісі пайда болады.

1-сурет. Л — катод; 1 — молибден цилиндр; 2 — қыздыру қыл сымы; 3 — эмиттирлеуші затты қуыс; 4 — борпылдақ вольфрам.

Цезиймен немесе ториймен қапталған катодтар өте сирек қолданылады, ейткені бұл заттар аса қызған катодтың бетінен интенсивті түрде буланады. Ең жаңа барирленген катодтарда (Лемейс ойлап тапқан Л — катодтарда) вольфрамнын, кеуек беті эмиттирлеуші қабыршақ болып табылады (31-сурет), оның астында барий тотығы мен барий бериллаты таблеткасы тұрады. Катодты қыздырған кезде металл барий өзінің қосылыстарынан бөлініп, катодтың бетіне шығады. Карбидтелінген катодтарда қабыршақ қабық вольфрам карбидінен түзіледі, ал вольфрамға торий қосылған.

63. Шала өткізгішті катодтарға ең кеп таралған оксидтік катодтар жатады. Мұндай катод барий, стронций және кальций тотықтары қабатымен қапталған никель немесе вольфрам өткізгіш болып келеді. Оксидтік катодтың жұмыс теориясы әлі жете зерттелген жоқ. Әзірше оксидтік қабатты электронды типтес қоспалы шала өткізгіш болып табылады деуге болады. Оның валенттік электрондарының деңгейі металл өткізгіштің өткізгіштік зонасына жақын орналасады да, сол зонаны электрондармен толтырып тұрады. Шығу жұмысының төмендеуі активтендіруші заттың атомдары бір-бірінен айтарлықтай қашықтықта орналасқаидықтан болуы керек. Жұмыс кезінде барий буланады; ал оның активтендіруші қабаттың бетіндегі концентрациясы оксидтік кабаттың қойнауынан келетін атомдар есебінен қайта қалпына келтіріледі.

64. Т а п с ы р м а: мына таблицаны пайдаланып,түрлі катодтардың артықшылықтары мен кемістіктерін салыстырыңыздар.

65. Егер активтендіруші зат металдан электрондарды тартып алатын болса, онда шығу жұмысы артады. Бұл жағдай катод оттегімен жанасқан кезде болады. Мұндайда, оттегі катодты «уландырды» дейді.