鋇鎢電極是一種由鎢(W)和鋇(Ba)化合物制成的復(fù)合電極材料,主要用于電子發(fā)射器件中,例如陰極射線管(CRT)、X射線管和電子槍等。它結(jié)合了鎢的高熔點、耐腐蝕性和機(jī)械強度,以及鋇的低功函數(shù)特性,從而實現(xiàn)高效的熱電子發(fā)射。
鋇鎢電極通常由以下兩部分構(gòu)成:
鎢基體:鎢是一種高熔點金屬(熔點約3422°C),具有良好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性,能夠在高溫下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
鋇氧化物層:表面涂覆的鋇化合物(如鋇氧化物)能夠顯著降低電極的功函數(shù),使電子更容易發(fā)射。
鋇鎢電極的工作原理:
在使用時,鋇鎢電極被加熱到約1000-1200°C。此時,鋇氧化物層中的鋇原子會擴(kuò)散到表面,形成一層活性鋇膜。這層膜進(jìn)一步降低功函數(shù),促進(jìn)熱電子發(fā)射,從而提高發(fā)射效率。
鋇鎢電極的主要優(yōu)點:
高發(fā)射電流密度:能夠在較低溫度下提供較高的電子發(fā)射電流,適用于高功率器件。
長壽命:鎢基體的耐熱性和抗腐蝕性確保電極在高溫和真空環(huán)境下長期穩(wěn)定。
快速啟動:由于功函數(shù)低,電子發(fā)射響應(yīng)迅速。
穩(wěn)定性好:在苛刻的工作條件下仍能保持性能。
鋇鎢電極的局限性:
制備工藝復(fù)雜:需要高溫?zé)Y(jié)或熔融等步驟,成本較高。
對環(huán)境要求高:需要在真空環(huán)境中使用,易受污染,且需防止鋇蒸發(fā)。
鋇鎢電極的應(yīng)用領(lǐng)域:
鋇鎢電極廣泛應(yīng)用于需要高電子發(fā)射電流和長壽命的電子器件中,例如:陰極射線管(CRT)、X射線管、電子槍等真空電子器件。