冷陰極

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。

基本介紹

• 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

冷陰極套用特點

凡不用加熱方式而獲得電子發射的陰極稱為冷陰極。目前在電子工業中已得到廣泛套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，用於正交場放大管和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，冷陰極還有目前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。不但顏色繽紛艷麗，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%。

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”自行開發的數位化真空充氣，檢測軟體，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、轟擊溫度，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）螢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。

冷陰極燈

1、構造和原理

冷陰極燈的全稱是冷陰極螢光燈，是一種低氣壓輝光氣體放電燈，兩端電極的溫度相對較低，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，燈管內壁塗有螢光粉，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螢光粉產生可見光。因螢光物質的組成材料不同，能發出不同顏色的光。冷陰極燈結構如下圖所示：

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），燈管外觀如下圖所示。

燈管外觀

（2）燈管表面溫升小。

（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。

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溫度較高，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，工作溫度低，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溫度時，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採用這種陰極。