Techniklexikon

Hohlkathodenentladung

spezielle Form der Gasentladung. Dabei brennt eine Gleichstromentladung in der Atmosphäre eines inerten Gases bei einigen mbar zwischen einer ringförmigen Anode und einer Kathode, in die ein Loch von typischerweise 5 mm Durchmesser und Tiefe gebohrt ist. Diese Konfiguration wird sowohl für die Glimmentladung als auch für die Bogenentladung verwendet. In der Hohlkathoden-Glimmentladung wird das negative Glimmlicht weitgehend von der Kathodenoberfläche umschlossen, was zu einer verstärkten Elektronenauslösung aus der Kathode führt. Das Prinzip der Hohlkathoden-Bogenentladung ist in der Abb. dargestellt. Durch ein Metallröhrchen mit hohem Schmelzpunkt strömt ein Gas in eine Vakuumkammer. Im Inneren des Röhrchens brennt eine stromstarke Entladung (10-500 A). Der heisseste Bereich, die sog. aktive Zone, befindet sich im Abstand einiger Durchmesser vom Ende des Röhrchens. Dort werden die meisten Ladungsträger durch Glühemission aus dem Röhrchen gebildet. Charakteristisch für die Hohlkathodenentladung ist das Hineingreifen der positiven Säule in die Kathode, man spricht von innerer und äusserer positiver Säule.

Die Hohlkathoden-Glimmentladung wird häufig als spektroskopische Lichtquelle eingesetzt, da die Spektrallinien mit kleiner Linienbreite bei hoher Linienintensität emittiert werden. Die Hohlkathodenentladung im Bogenbereich wird oft als Ionenquelle eingesetzt.

Hohlkathodenentladung: Schema einer Hohlkathoden-Bogenentladung.