Однородные металлические термокатоды

Материал катода должен обладать малой работой выхода и достаточно высокой температурой плавления, так как от этих величин зависят эмиссионная способность и экономичность катода. Он должен быть также достаточно вязким, поскольку металлические катоды выполняются в виде тонкой проволоки; должен хорошо обезгаживаться, быть стойким к окислению и др. Удовлетворить этим, часто весьма противоречивым требованиям могут далеко не все металлы. Так, например, щелочноземельные металлы, обладая малой работой выхода, имеют весьма низкую температуру плавления, легко окисляются и. плохо поддаются механической обработке. Наилучшим образом большинству перечисленных требований удовлетворяют вольфрам, тантал, молибден, торий, рений и ниобий. Танталовые катоды из-за способности тантала легко адсорбировать газы почти не применяются. Рений является редким металлом, и получение его в больших количествах затруднительно. Редко встречаются также молибден и ниобий. Торий нашел весьма широкое применение для активирования катодов. Наиболее широко для изготовления катодов используется вольфрам, применявшийся и ранее в осветительных приборах.

Рабочая температура вольфрамовых катодов лежит обычно в пределах 2500—2700°К. Эмиссионная способность в зависимости от назначения катода может быть от 0,1 до 1,0 а/см². Эффективность вольфрамовых катодов низкая: Н=2¸14ма/вт. Положительными «свойствами» вольфрамовых катодов являются постоянство тока эмиссии и устойчивость их против бомбардировки ионами. Вольфрамовые катоды используются в некоторых маломощных и мощных генераторных лампах, а также в специальных электрометрических лампах.