Qual é a diferença entre um cátodo frio e um cátodo quente em lâmpadas de descarga?

As principais diferenças entre o cátodo frio e o cátodo quente nas lâmpadas de descarga são as seguintes:

Princípio de luminescência

• Cátodo Frio: As lâmpadas de cátodo frio geram elétrons através de descarga de brilho, que bombardeiam o cátodo para produzir elétrons secundários, mantendo assim o processo de descarga. A corrente do cátodo é principalmente contribuída por íons positivos, resultando em uma corrente pequena, de modo que o cátodo permanece em baixa temperatura.

• Cátodo Quente: Uma lâmpada de cátodo quente gera luz aquecendo o cátodo (geralmente um filamento de tungstênio) a uma alta temperatura, causando a emissão de elétrons na superfície do cátodo devido à energia térmica. A corrente do cátodo depende principalmente da emissão de elétrons térmicos, resultando em uma corrente maior e, consequentemente, uma temperatura do cátodo mais elevada.

Materiais e Vida Útil

• Cátodo Frio: Cátodos frios são geralmente feitos de chapas de metal puro e não têm o problema de envenenamento, resultando em uma vida útil mais longa que pode ultrapassar 20.000 horas.

• Cátodo Quente: Cátodos quentes geralmente empregam filamentos de tungstênio como corpo do cátodo, revestidos com óxidos metálicos de baixa função de trabalho. Devido ao potencial de envenenamento químico e eletroquímico dos óxidos, sua vida útil é geralmente apenas acima de 4.000 horas.

Intensidade de Irradiação e Forma

• Cátodo Frio: Lâmpadas de cátodo frio geralmente têm uma intensidade de radiação mais alta do que as lâmpadas de cátodo quente, atingindo mais de 200uW/cm, que é mais do que o dobro das lâmpadas de cátodo quente. Além disso, tubos de cátodo frio podem ser feitos em várias formas, como U, reta, O ou tipo espiral de incenso, etc.

• Cátodo Quente: Lâmpadas de cátodo quente têm menor intensidade de radiação e geralmente têm uma forma mais fixa.

Consumo de Energia

• Cátodo Frio: Devido à menor corrente das lâmpadas de cátodo frio e à capacidade de usar corrente contínua, as lâmpadas de cátodo frio são mais eficientes em termos de energia do que as lâmpadas de cátodo quente sob o mesmo efeito de esterilização.

• Cátodo Quente: As lâmpadas de cátodo quente são relativamente intensivas em energia devido aos requisitos de corrente mais altos e ao processo de aquecimento.

Cenários de Aplicação

• Cátodo Frio: Adequado para aplicações que exigem formas precisas e alta eficiência energética, como dispositivos portáteis de desinfecção, como sanitizadores de celular, sanitizadores de escova de dentes e pacotes de desinfecção.

• Cátodo Quente: Adequado para aplicações que exigem radiação de alta intensidade e estabilidade, como iluminação geral e certas aplicações industriais.

Em resumo, os cátodos frios e quentes exibem diferenças significativas em termos de princípios luminosos, seleção de materiais, vida útil, intensidade de irradiação, forma, consumo de energia e cenários de aplicação. Essas disparidades os tornam adequados para diferentes domínios de aplicação.