Quelle est la différence entre une cathode froide et une cathode chaude dans les lampes à décharge ?

Les principales différences entre les cathodes froides et chaudes dans les lampes à décharge sont les suivantes :

Principe de luminescence

• Cathode froide : Les lampes à cathode froide génèrent des électrons par décharge lumineuse, qui bombardent la cathode pour produire des électrons secondaires, maintenant ainsi le processus de décharge. Le courant de cathode est principalement dû aux ions positifs, ce qui entraîne un faible courant, de sorte que la cathode reste à une température basse.

• Cathode chaude : Une lampe à cathode chaude produit de la lumière en chauffant la cathode (généralement un filament de tungstène) à haute température, provoquant l'émission d'électrons de la surface de la cathode grâce à l'énergie thermique. Le courant de cathode repose principalement sur l'émission d'électrons thermiques, ce qui entraîne un courant plus élevé et, par conséquent, une température de cathode plus élevée.

Matériaux et durée de vie

• Cathode froide : Les cathodes froides sont généralement fabriquées à partir de feuilles de métal pur et n'ont pas de problème de contamination, ce qui leur confère une durée de vie plus longue pouvant dépasser 20 000 heures.

• Cathode chaude : Les cathodes chaudes utilisent généralement des filaments de tungstène comme corps de cathode, recouverts d'oxydes de métaux à faible fonction de travail. En raison du risque de contamination chimique et électrochimique de l'oxyde, leur durée de vie est généralement supérieure à 4 000 heures seulement.

Intensité de rayonnement et forme

• Cathode froide : Les lampes à cathode froide ont généralement une intensité de rayonnement plus élevée que les lampes à cathode chaude, atteignant plus de 200 µW/cm, soit plus du double de celle des lampes à cathode chaude. De plus, les tubes à cathode froide peuvent être fabriqués sous diverses formes, telles que U, droite, O ou en forme de spirale, etc.

• Cathode chaude : Les lampes à cathode chaude ont une intensité de rayonnement plus faible et ont généralement une forme plus fixe.

Consommation d'énergie

• Cathode froide : En raison du faible courant des lampes à cathode froide et de la possibilité d'utiliser un courant continu, ces lampes sont plus économes en énergie que les lampes à cathode chaude pour le même effet de stérilisation.

• Cathode chaude : Les lampes à cathode chaude sont relativement gourmandes en énergie en raison des besoins en courant plus élevés et du processus de chauffage.

Scénarios d'application

• Cathode froide : Convient aux applications nécessitant des formes précises et une efficacité énergétique élevée, telles que les dispositifs de désinfection portables comme les stérilisateurs de téléphones mobiles, de brosses à dents et les packs de désinfection.

• Cathode chaude : Convient aux applications nécessitant un rayonnement de haute intensité et une stabilité, telles que l'éclairage général et certaines applications industrielles.

En résumé, les cathodes froides et chaudes présentent des différences significatives en termes de principes de luminescence, de choix de matériaux, de durée de vie, d'intensité de rayonnement, de forme, de consommation d'énergie et de scénarios d'application. Ces disparités les rendent adaptées à différents domaines d'application.