A discharge device for operation in a gas at a prescribed pressure includes
a cathode having a plurality of micro hollows therein, and an anode spaced
from the cathode. Each of the micro hollows has dimensions selected to
produce a micro hollow discharge at the prescribed pressure. Preferably,
each of the micro hollows has a cross-sectional dimension that is on the
order of the mean free path of electrons in the gas. Electrical energy is
coupled to the cathode and the anode at a voltage and current for
producing micro hollow discharges in each of the micro hollows in the
cathode. The discharge device may include a discharge chamber for
maintaining the prescribed pressure. A dielectric layer may be disposed on
the cathode when the spacing between the cathode and the anode is greater
than about the mean free path of electrons in the gas. Applications of the
discharge device include fluorescent lamps, excimer lamps, flat
fluorescent light sources, miniature gas lasers, electron sources and ion
sources.
Um dispositivo da descarga para a operação em um gás em uma pressão prescrita inclui um cátodo que têm um plurality de micro cavidades nisso, e um ânodo espaçado do cátodo. Cada uma das micro cavidades tem as dimensões selecionadas para produzir uma micro descarga oca na pressão prescrita. Preferivelmente, cada uma das micro cavidades tem uma dimensão de seção transversal que esteja na ordem do trajeto livre médio dos elétrons no gás. A energia elétrica é acoplada ao cátodo e ao ânodo em uma tensão e à corrente para produzir micro descargas da cavidade em cada uma das micro cavidades no cátodo. O dispositivo da descarga pode incluir uma câmara da descarga para manter a pressão prescrita. Uma camada dieléctrica pode ser disposta no cátodo quando o afastamento entre o cátodo e o ânodo é mais grande do que sobre o trajeto livre médio dos elétrons no gás. As aplicações do dispositivo da descarga incluem lâmpadas fluorescentes, lâmpadas do excimer, fontes claras fluorescentes lisas, lasers diminutos do gás, fontes do elétron e fontes do íon.
