Що відрізняє холодний катод від гарячого катода у розрядних лампах?
Основні відмінності між холодним катодом і гарячим катодом у розрядних лампах такі:
Принцип світлодавства
Холодний катод: Лампи з холодним катодом генерують електрони за допомогою світлового розряду, які бомбардуванням катоду створюють вторинні електрони, що підтримує процес розряду. Струм катода переважно забезпечується додатковими іонами, що призводить до невеликого струму, тому катод залишається на низькій температурі.
Гарячий катод: Лампа з гарячим катодом генерує світло шляхом нагріву катода (звичайно вольфрамової нитки) до високої температури, що призводить до виділення електронів з поверхні катода через теплову енергію. Струм катода переважно залежить від термічного виділення електронів, що призводить до більшого струму і, відповідно, до вищої температури катода.
Матеріали та тривалість життя
Холодний катод: Холодні катоди зазвичай виготовляються з чистих металевих пластин і не мають проблеми отруєння, що призводить до довшого терміну служби, який може перевищувати 20 000 годин.
Гарячий катод: Гарячі катоди зазвичай використовують вольфрамові нитки як тіло катода, покриті оксидами металів з низькою робочою функцією. Через можливість хімічного та електрохімічного отруєння оксиду, їхній термін служби загалом складає лише понад 4000 годин.
Інтенсивність опромінення та форма
Холодний катод: Лампи з холодним катодом зазвичай мають вищу інтенсивність опромінення, ніж лампи з гарячим катодом, досягаючи більше 200 мкВт/см, що вдвічі більше, ніж у ламп з гарячим катодом. Крім того, трубки з холодним катодом можна виготовляти різноманітних форм, таких як U-подібна, пряма, O-подібна або тип спіралі тощо.
Гарячий катод: Лампи з гарячим катодом мають нижчу інтенсивність опромінення і зазвичай мають більш фіксовану форму.
Енергоспоживання
Холодний катод: Завдяки меншому струму ламп з холодним катодом та можливості використання постійного струму, лампи з холодним катодом є більш енергоєфективними, ніж лампи з гарячим катодом, при однаковому ефекті стерилізації.
Гарячий катод: Лампи з гарячим катодом є відносно енергоємкими через високі вимоги до струму та процес нагріву.
Сценарії застосування
Холодний катод: Підходять для застосувань, де потрібні точні форми та висока енергоєфективність, наприклад, переносні дезінфікуючі пристрої, такі як санітарні пристрої для мобільних телефонів, зубних щіток та пакетів для дезінфекції.
Гарячий катод: Підходять для застосувань, де потрібне високе опромінення та стабільність, наприклад, загальне освітлення та деякі промислові застосування.
Загалом, холодні та гарячі катоди демонструють значні відмінності щодо принципів світлодавства, вибору матеріалів, тривалості життя, інтенсивності опромінення, форми, енергоспоживання та сценаріїв застосування. Ці відмінності роблять їх придатними для різних областей застосування.
