Большая Советская Энциклопедия (КА)

Лит.: Katowice, miasto nasze, Katowice, 1960.

Катовицкое воеводство

Катови'цкое воево'дство (WoJew'odztwo Katowickie), административная единица на Ю. Польши. Площадь 9,6 тыс. км² . Население 3730 тыс. чел. (1971), в том числе 77% городского. Административный центр — г. Катовице. Индустриальный район, на территории которого находится основная часть Верхнесилезского каменноугольного бассейна . Из всех занятых в промышленности (850 тыс. чел.) ³ /₅ сосредоточено в Верхнесилезской агломерации . К. в. даёт около ¹ /₅ валовой промышленной продукции страны (1971), около ¹ /₂ производства стали и кокса, около ⁴ /₅ цинка, почти ⁹ /₁₀ добычи каменного угля, свыше ³ /₄ железной (рудники близ Ченстоховы) и около ¹ /₂ свинцово-цинковых руд, ¹ /₆ электроэнергии. Развито машиностроение (190 тыс. занятых), особенно металлоёмкие производства и электротехника; создаётся автостроение; имеется производство строительных материалов, химическая, пищевая, текстильная промышленность. 31% площади К. в. занимают леса, 55% — с.-х. угодья, в том числе 41% — пашня. Главные с.-х. культуры — картофель и рожь; овощеводство и молочно-мясное животноводство; поголовье (1971, в тыс. голов): крупного рогатого скота 264 (в т. ч. коров 158), свиней 355, овец 197, лошадей 35.

Ю. В. Илинич.

Лит.: Katowickie. Rozw'oj wojew'odztwa w Polsce Ludowej, [Warsz., 1970].

Катовицкое воеводство.

Катод

Като'д (от греч. k'athodes — ход вниз, от kat'a — вниз и hod'os — путь, движение; предложено английским физиком М. Фарадеем в 1834), 1) электрод электровакуумного прибора или газоразрядного ионного прибора, служащий источником электронов, обеспечивающих проводимость междуэлектродного пространства в вакууме либо поддерживающих стационарность прохождения электрического тока в газе. В зависимости от механизма испускания (эмиссии) электронов различают термоэлектронные катоды, фотоэлектронные катоды (фотокатоды), холодные катоды и др. 2) Отрицательно заряженный электрод (полюс) источника тока (гальванического элемента, аккумулятора и др.). 3) Электрод электролитической ванны, электрической дуги и некоторых др. тому подобных устройств, присоединяемый к отрицательному полюсу источника тока.

Катодное падение

Като'дное паде'ние потенциала, относительно быстрое падение потенциала вблизи катода в электрическом разряде в газе . Чаще всего К. п. обусловлено избытком положительных ионов у катода, образующим положительный пространственный заряд, который экранирует катод. Однако в некоторых видах несамостоятельного электрического тока в газе при интенсивной электронной эмиссии из катода возникает К. п., создаваемое отрицательным пространственным зарядом (избыток электронов); такое К. п. ограничивает эмиссию и препятствует дальнейшему увеличению пространственного заряда.

В зоне К. п. и в непосредственной близости к ней идут основные процессы, обеспечивающие протекание электрического тока в газе. Коренные отличия между разными формами газового разряда обусловлены именно особенностями и различиями этих прикатодных процессов. Качественное своеобразие процессов в зоне К. п. количественно проявляется в величине К. п., специфичной для данного вида разряда. Например, малая величина К. п. — порядка ионизационного потенциала газа и меньше (1—10 в ) — является наиболее характерной чертой дугового разряда , а высокие К. п., измеряемые многими сотнями в , отличают тлеющий разряд от др. видов тока в газе. (Со стороны, противоположной катоду, зона К. п. примыкает в дуговом разряде к квазинейтральному плазменному промежутку, называемом положительным столбом, в тлеющем разряде — к области так называемого отрицательного свечения.) Конкретная величина К. п. зависит от рода газа, материала катода и состояния его поверхности. К. п. не зависит от расстояния между электродами и от величины разрядного тока в широком интервале значений последнего. Лишь при достаточно больших токах К. п. сильно возрастает (аномальное К. п.) — до многих десятков в в дуговом разряде и до нескольких тысяч в в тлеющем разряде.

Лит . см. при ст. Электрический разряд в газах .

А. К. Мусин.

Катодное распыление

Като'дное распыле'ние, ионное распыление, разрушение отрицательного электрода (катода) в газовом разряде под действием ударов положительных ионов. В более широком смысле — разрушение твёрдого вещества при его бомбардировке заряженными или нейтральными частицами.

К. р., с одной стороны, нежелательное явление, уменьшающее срок службы электровакуумных приборов ; с др. стороны, К. р. имеет практическое применение для очистки поверхностей, выявления структуры вещества (ионное травление), нанесения тонких плёнок, для получения направленных молекулярных пучков и т.д. Бомбардирующие ионы, проникая в глубь мишени, вызывают смещение её атомов. Эти смещенные атомы, в свою очередь, могут вызывать новые смещения и т.д. Часть атомов при этом достигает поверхности вещества и выходит за её пределы. При определённых условиях частицы могут покидать поверхность мишени в виде ионов (см. Ионная эмиссия ). В монокристаллах наиболее благоприятные условия для выхода частиц складываются в направлениях, где плотность упаковки атомов наибольшая. В этих направлениях образуются цепочки соударений (фокусоны), с помощью которых энергия и импульс смещенных частиц передаются с наименьшими потерями. Существенную роль при К. р. играет процесс каналирования ионов, определяющий глубину их проникновения в мишень (см. Каналирование заряженных частиц ).

К. р. наблюдается при энергии ионов E выше некоторой величины E _{, называемым порогом К. р. Значения E для различных элементов колеблются от единиц до нескольких десятков эв . Количественно К. р. характеризуется коэффициентом распыления S , равным числу атомов, выбитых одним ионом. Вблизи порога S очень мало (10^–5 атомов/ион), а при оптимальных условиях S достигает нескольких десятков. Величина S не зависит от давления газа при малых давлениях р < 13,3 н /м² (0,1 мм рт . ст .), но при р > 13,3 н /м² (0,1 мм рт . см .) происходит уменьшение S за счёт увеличения числа частиц, осаждающихся обратно на поверхность. На величину S влияют как свойства бомбардирующих ионов — их энергия Ei (рис. 1 ), масса Mi (рис. 2 ), угол падения ее на мишень (рис. 3 ), так и свойства распыляемого вещества — чистота поверхности, температура, кристаллическая структура, масса атомов мишени.}

Угловое распределение частиц, вылетающих с распыляемой поверхности, анизотропно. Оно зависит от энергии ионов, а для монокристаллов также от типа кристаллической решётки и строения распыляемой грани. Осадок из распыляемого вещества, образующийся на экране, имеет вид отдельных пятен, причём симметрия картины осадка та же, что и симметрии распыляемой грани и образовавшихся на ней в результате К. р. фигур травления (рис. 4 ). Энергии распылённых частиц колеблются от нескольких долей эв до величин порядка энергии первичных ионов. Средние энергии распыляемых частиц составляют обычно десятки эв и зависят от свойств материала мишени и характеристик ионного пучка.

Лит.: Моргулис Н. Д., Катодное распыление, «Успехи физических наук», 1946, т. 28, в. 2—3, с. 202; Плешивцев Н. В., Катодное распыление, М., 1968; Каминский М., Атомные и ионные столкновения на поверхности металла, пер. с англ., М., 1967; Томпсон М., Дефекты и радиационные повреждения в металлах, пер. с англ., М., 1971.

В. Е. Юрасова.

Pис. 4. Вверху — осадок, образующийся на прозрачном экране, расположенном параллельно распыляемой грани монокристалла Сu [а — грани (100), б — грани (110), в — грани (111)], внизу — углубления, возникающие при этом на поверхностях граней.

Рис. 1. Зависимость коэффициента распыления S медной мишени от энергии Е бомбардирующих ионов.

Рис. 3. Зависимость S от угла падения a ионов, бомбардирующих поверхность Cu, Ta, Fe, Pt (цифры указывают энергию ионов).

Рис. 2. Зависимость коэффициента распыления S от массы бомбардирующих ионов M_i (Е i = 400 эв ).

Катодный повторитель

Като'дный повтори'тель, усилитель электрической мощности, в котором вследствие сильной отрицательной обратной связи выходное напряжение, снимаемое с нагрузки в цепи катода электронной лампы, примерно равно напряжению (повторяет напряжение) на его входе. См. Повторитель .

Катодолюминесценция

Катодолюминесце'нция,люминесценция , возникающая при возбуждении люминофора электронным пучком; один из видов радиолюминесценции. Первоначальное название пучка электронов — катодные лучи, отсюда термин «К.». Способностью к К. обладают газы, молекулярные кристаллы, органические люминофоры, кристаллофосфоры , однако только кристаллофосфоры стойки к действию электронного пучка и дают достаточную яркость свечения. Именно они и применяются в качестве катодолюминофоров.