Kylmäkatodipurkauksia

Kylmäkatodipurkaus, tunnettu myös nimellä kylmäkatodipurkaus, on sähköpurkaus, joka tapahtuu kaasussa alhaisessa paineessa ilman merkittävää ulkoista lämmitystä. Tässä purkaustyypissä elektrodit, tyypillisesti metallit, ovat riittävän kylmiä, jotta ne eivät emittoi merkittävää määrää elektroneja lämpösäteilyn avulla. Sen sijaan elektronit, jotka käynnistävät ja ylläpitävät purkausta, vapautuvat katodilta pääasiassa ionien törmäysten ja ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta.

Kylmäkatodipurkaus vaatii yleensä korkeamman jännitteen syttyäkseen verrattuna kuumakatodipurkaukseen, jossa katodi kuumennetaan, jotta se emittoi elektroneja termionisesti. Purkaus alkaa, kun riittävän suuri jännite kytketään elektrodien välille, jolloin kaasumolekyylit ionisoituvat. Nämä ionit kiihtyvät sähkökentässä ja törmäävät katodiin, vapauttaen ensisijaisia elektroneja. Nämä elektronit puolestaan törmäävät muihin kaasumolekyyleihin, aiheuttaen ketjureaktion ja ylläpitäen jatkuvaa purkausta.

Kylmäkatodipurkauksia käytetään monissa sovelluksissa. Yksi tunnetuimmista on kylmäkatodiputki, jota käytettiin aiemmin näyttöteknologiassa, kuten LCD-näytöissä taustavalona. Muita sovelluksia ovat neonvalot, tietyt kaasulaserit ja erilaiset mittauslaitteet, kuten Geiger-Müller-laskurit. Kylmäkatodipurkauksen ominaisuuksia, kuten sen tuottamaa valoa ja virran kulkua, voidaan muokata säätämällä kaasun tyyppiä ja painetta sekä käytettyä jännitettä.