Cathode chaude
droite|vignette|200x200px| Filament de tungstène dans une lampe à décharge au mercure basse pression émettant des électrons. Pour augmenter l'émission thermoïonique, un revêtement blanc visible sur la partie centrale de la bobine est appliqué. Typiquement constitué d'un mélange d'oxydes de baryum, de strontium et de calcium, le revêtement est détruit au fur et à mesure de l'utilisation de la lampe, conduisant à sa défaillance. Dans les tubes à vide et les tubes à gaz, une cathode chaude ou cathode thermoionique est une électrode chauffée afin d'émettre des électrons par émission thermoionique. Elle s'oppose à la cathode froide, qui ne possède pas d'élément chauffant, et qui repose sur une émission par effet de champ ou une émission d'électrons secondaires issue d'un bombardement par des ions positifs. L'élément chauffant d'une cathode chaude est généralement un filament électrique chauffé par un courant électrique dédié le traversant. Les cathodes chaudes ont généralement une puissance par unité de surface beaucoup plus élevée que les cathodes froides, émettant beaucoup plus d'électrons pour la même surface. Il existe deux types de cathodes chaudes: dans une cathode chauffée directement, le filament est la cathode et émet les électrons. Dans une cathode chauffée indirectement, le filament ou un dispositif de chauffage chauffe une cathode métallique émettrice séparée. Des années 1920 aux années 1960, une grande variété d'appareils électroniques utilisaient des tubes à vide à cathode chaude. Aujourd'hui, les cathodes chaudes sont utilisées comme source d'électrons dans les tubes fluorescents, les tubes à vide et les canons à électrons utilisés dans les tubes cathodiques et les équipements de laboratoire tels que les microscopes électroniques. Une électrode cathodique dans un tube à vide est une surface métallique qui émet des électrons dans le vide du tube. Les électrons chargés négativement étant attirés par les noyaux positifs des atomes du métal, ils restent normalement à l'intérieur du métal et nécessitent de l'énergie pour le quitter.
