ما هو الفرق بين الكاثود البارد والكاثود الساخن في مصابيح التفريغ؟
الاختلافات الرئيسية بين الكاثود البارد والكاثود الساخن في مصابيح الإشعاع هي كالتالي:
مبدأ الإضاءة
الكاثود البارد: تنتج مصابيح الكاثود البارد الإلكترونات من خلال التفريغ الباهت، والتي تصطدم بالكاثود لإنتاج إلكترونات ثانوية، وبالتالي الحفاظ على عملية التفريغ. يتمثل تيار الكاثود بشكل أساسي في الأيونات الموجبة، مما يؤدي إلى تيار صغير، لذا يبقى الكاثود عند درجة حرارة منخفضة.
الكاثود الساخن: تولد مصباح الكاثود الساخن الضوء عن طريق تسخين الكاثود (عادة سلك التنغستن) إلى درجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى انبعاث الإلكترونات من سطح الكاثود بسبب الطاقة الحرارية. يعتمد تيار الكاثود بشكل أساسي على انبعاث الإلكترونات الحرارية، مما يؤدي إلى تيار أعلى وبالتالي درجة حرارة كاثود أعلى.
المواد والعمر الافتراضي
الكاثود البارد: عادة ما يتم تصنيع الكاثودات الباردة من صفائح معدنية نقية ولا تعاني من مشكلة التسمم، مما يؤدي إلى عمر أفتراضي أطول يمكن أن يتجاوز 20,000 ساعة.
الكاثود الساخن: عادة ما يستخدم الكاثود الساخن سلك التنغستن كجسم الكاثود، مغطى بأكاسيد المعادن ذات الوظيفة العاملة المنخفضة. بسبب احتمال التسمم الكيميائي والكهروكيميائي للأكسيد، يكون عمره الافتراضي عادة أكثر من 4000 ساعة فقط.
شدة الإشعاع والشكل
الكاثود البارد: عادة ما تكون شدة الإشعاع في مصابيح الكاثود البارد أعلى من مصابيح الكاثود الساخن، وتصل إلى أكثر من 200 ميكرو واط/سم، وهو أكثر من ضعفي شدة الإشعاع في مصابيح الكاثود الساخن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن صنع أنابيب الكاثود البارد بأشكال مختلفة، مثل الشكل U، المستقيم، الشكل O، أو نوع اللولب العطري، وغيرها.
الكاثود الساخن: تكون شدة الإشعاع في مصابيح الكاثود الساخن أقل وأشكالها أكثر ثباتاً.
استهلاك الطاقة
الكاثود البارد: نظرًا لصغر تيار مصابيح الكاثود البارد وقدرتها على استخدام التيار المباشر، فإن مصابيح الكاثود البارد أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من مصابيح الكاثود الساخن تحت نفس تأثير التعقيم.
الكاثود الساخن: تعتبر مصابيح الكاثود الساخن أكثر استهلاكاً للطاقة بسبب متطلبات التيار الأعلى وعملية التسخين.
سيناريوهات الاستخدام
الكاثود البارد: مناسب لتطبيقات تتطلب أشكالًا دقيقة وكفاءة طاقة عالية، مثل أجهزة التعقيم المحمولة مثل أجهزة تعقيم الهواتف المحمولة وأجهزة تعقيم فرشاة الأسنان وأكياس التعقيم.
الكاثود الساخن: مناسب لتطبيقات تتطلب إشعاعًا عالي الشدة والاستقرار، مثل الإضاءة العامة وبعض التطبيقات الصناعية.
باختصار، تظهر الكاثودات الباردة والساخنة اختلافات كبيرة فيما يتعلق بمبدأ الإضاءة واختيار المواد والعمر الافتراضي وشدة الإشعاع والشكل واستهلاك الطاقة وسيناريوهات الاستخدام. هذه الاختلافات تجعلها مناسبة لمجالات تطبيق مختلفة.
