ХОЛОДНЫЙ КАТОД, катод электровакуумного прибора, функционирующий, в отличие от термоэлектронного катода, без спец. подогрева. Обычно выделяют три оси. группы X. к. 1) Полевые, или туннельные, катоды, включающие автоэмиссионные, автотермоэмиссионные, автофото-эмиссионные, взрывно-эмиссионные и др. эмиттеры, испускающие эл-ны под действием сильного внеш. электрич. попя (напряженностью 10' В/см и выше), приложенного к его поверхности. Выход эл-нов с поверхности металла и ПП в таких X. к. осуществляется вследствие туннельного эффекта сквозь узкий потенц. барьер, образующийся при наложении сильного электрич. поля (см. также Автоэлектронная эмиссия, Взрывная электронная эмиссия). 2) Не накаливаемые эмиттеры «горячих» электронов (а т. ч. на основе диэлектрич. слоев диспергир. в-ва, контактов металл — полупроводник, МДМ-структуры), работающие под действием внутр. электрич. поля (напряженностью 104 В/см и выше), создающего поток «горячих» эл-нов нэ объема эмиттера в окружающую среду через поверхностный потенц. барьер. 3) X. к., электронная эмиссия к-рых осуществляется через невозмущённый поверхностный потенц. барьер (наиболее распространены). К таким X. к. относятся прежде всего фотокатоды (в т. ч. с отри цат. электронным сродством) и вторично-эмиссионные катоды.
Из группы полевых катодов наиболее известны автоэмиссионные, или автоэлектрониые, катоды в виде игольчатых, лезвийных или нитевидных эмиттеров (т. н. катодов-вискер-сов). Автоэлектронные катоды часто применяются в режиме термоавтоэлентронной эмиссии. Термоавтоэлектронная и взрывная эмиссия полевых катодов первоначально инициируется автоэлектронной эмиссией, обладающей высокой плотностью тока (101—10" А/см* в непрерывном и 10' — 10ч А/см' в импульсном режимах). При отборе тока столь высокой плотности происходит разогрев катода, так что становится существенной термоэлектронная эмиссия, ток к-рой складывается с чисто автоэмиссиоиным. При сильном разогреве катода происходит интенсивное испарение материала катода, его оплавление и последующий «взрыв» под действием электромеха ни ч. нагрузок, вызываемых пондеромоторными силами. Образующаяся при взрыве плазма служит в свою очередь дополнит, источником и стимулятором электронной эмиссии. Величина импульсного тока таких X. к. достигает неск. де'сятков и сотен кА при напряжениях в сотин кВ.
Для изготовления полевых катодов, как правило, используют проволоку нли фольгу из проводящих или ПП материалов (W, Та, Re, Nb, С, карбидов переходных металлов и т. п.), конец к-рых заостряется (напр., методами хим. или электрохим. травления). Катоды-вискерсы формируются в процессе направленного выращивания микромонокристаллов. Автофото катоды выполняют обычно из сильио-легир. образцов Се и Si (автоэлектронная эмиссия таких X. к. чувствительна к свету).
X. к. на основе диспергир. в-ва (напр., тонкого слоя порошка ВаО, активированного Cs) изготовляют путём осаждения и последующего активирования слоя на диэлектрич. стеклянных и снталловых подложках. Процесс изготовления МДМ-катодов сложен и включает следующие осн. операции: попучение чистой поверхности массивного металла, покрытие этой поверхности тонким слоем диэлектрика (напр., оксида) и нанесение на поверхность диэлектрике тончайшей плёнки металла с пони ж. работой выхода эп-нов. Примером МДМ-катода может служить система AI—Al Оз—Au, активированная Ва или Cs.
Значения плотности тока X. к. лежат в широких пределах — от неск. мА/см3 для иек-рык эмиттеров «горячих» эл-нов до неск. сотен тыс. и даже млн. А/см' для авто-эмиссиониых и взрыв но- эмиссионных катодов. Однако из-за малой площади эмитирующей поверхности, представляющей собой, как правило, систему точечных центров, общий ток X. к. (исключая взрывно-эмиссионные) обычно мал и не превышает десятков мА в непрерывном режиме.
X. к. находят применение в электронных проекторах, в нек-рых типах электронных микроскопов, рентгеновских трубок, мощных СВЧ приборов, электронных пушек для возбуждения лазеров, датчиков общего и парциального давления остаточных газов в ЭВП, низковольтных микроэлектронных диодов и триодов и др. электронных приборов повыш. экономичности. Такие катоды обеспечивают высокую крутизну В АХ приборов, сверхмалое время их готовности и устойчивость характеристик ЭВП к раэл. видам радиации.
ХОЛЛА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (Холла датчик), полупроводниковый прибор, преобразующий индукцию внеш. магн. поля в электрич. напряжение на основе Холла эффекта. Конструктивно представляет собой тонкую ПП пластину (или пленку) из Si, Ce, CaAs, InSb и др., укреплённую (напыленную) на прочной подложке из диэлектрика (слюды, керамики или феррита), с четырьмя электродами для подведения электрич, тока и съёма эдс Холла. По своему назначению X. п. подразделяются в основном на измерительные и индикаторные. Измерит. X. п. применяются в качестве первичных измерительных преобразователей в магнитометрах, установках для контроля параметров маги, материалов, бесконтактных амперметрах, аналоговых перемножающих устр-вах, измерителях линейных и угловых перемещений, бесконтактных преобразователях пост, тока в переменный и др. Индикаторные X. п. служат для установления факта наличия или отсутствия магн. поля в данной точке пространства.
К осн. характеристикам измерит. X. п. относятся: чувствительность (отношение величины выходного напряжения к произведению силы питающего тока на магн. индукцию В); остаточное напряжение при В—О; темп-рные коэф. чувствительности и остаточного напряжения; коэф нелинейности; коэф. расходимости (изменение чувствительности при изменении направления вектора магн. индукции).
Химический потенциал, термодинамическая
функция состояния, определяющая изменение термодина-мич. потенциалов (энергии Гиббсе, внутр. энергии, энтальпии и т. д.) при изменении числа частиц в системе. Величина X. п. входит в качестве параметра в формулы для большого канонич. распределения Гиббса (см. Статистическая физика), Боэе — Эйнштейна распределения и Ферми — Дирака распределения. Для системы, состоящей из ч-ц одного сорта, X. л. м равен энергии Гиббса G, отнесённой к одной ч-це: \i=GfH.
Понятие X. п. необходимо для определения условий тер-модииамич. равновесия. Одно из таких условий состоит в том, что X. п. в раэл. местах системы в состоянии термодина-мич. равновесия должен быть одинаков; если в системе имеются ч-цы разных сортов, то это условие должно выполняться отдельно для ч-ц каждого сорта. Требованием постоянства X. п. определяются условия равновесия фаэ при фазовых переходах, условия хим. равновесия в смесях реагирующих в-в, ионизац. равновесие, контактные явления в металлах и ПП и т. д. Для системы заряжённых ч-ц, находящихся во внеш. электрич. поле с потенциалом ц>, равновесие определяется не Х-п., а электрохимическим потенциалом, равным сумме X. п. и энергии ч-ц в поле: ?=H+qq:, где q — заряд ч-цы. Аналогичное изменение X. п. необходимо вводить для любого потенц. поля, напр. гравитационного, поля центробежных сил.