放电灯通过电极导入电能,并通过电极发射大量电子以维持放电。由于放电灯的寿命主要决定于电极的性能,因此电极的设计和电极材料的选用是放电灯生产的重要环节。电极材料必须是良好的热电子发射体,并须能在1000℃~1800℃的高温下工作,这样才能获得必要的电子发射密度。要求电极的蒸发率低,以防止过分污染灯内的气体,同时也维持电极本身的寿命。此外,电极材料必须能经受离子的轰击,并在高温下具有足够的机械强度和能抗溅射。能满足这些要求的纯金属很少,只有钨,其次是钽在灯泡工业中有实用价值。
钨在2000℃以上能发射大量电子,但这样高的温度不利于电极的设计,并影响电极的寿命。在电极上涂以一种或多种硷土金属氧化物,可大量提高电极的电子发射能力。这种电子发射层在被加热时能产生大量的自由电子,使电极能在不很高的温度下工作,从而改善了灯的性能,提高了寿命。
热阴极荧光灯的电极采用双螺旋、三螺旋或编织型灯丝。和白炽灯一样,一般均采用不下垂的掺杂钨丝制作。在电极易受震动的工作条件下,有时也采用以3%~5%铼掺杂的钨丝制造电极。
短弧汞灯和氙灯中,有时使用含0.5%~3.0%氧化钍的钨电极,特别是在发射层可能产生溅射的大功率灯中,多采用这种钍钨电极。金属卤化物灯也须采用钍钨电极,因为土金属氧化物与卤素反应会形成一种不挥发的固体。相反,钍和钨与卤素反应却能产生金属卤化物的迁移循环,而使钍钨的金属蒸气再次沉积在白炽电极上。
也有些灯不用钨做电极。例如:在低压直流电源中点燃的小型低压汞放电灯,其阴极是涂有电子发射材料的灯丝,而阳极则由镍制成。广告用的氖灯,将其阴极做成字母或某种模样,这样的电极由纯铁制成,而且不加热(冷阴极)。
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