Katot Işınları, Bir katottan çıkan ve bir elektrik alanıyla hızlandırılan elektron demeti. Basıncı milimetre-cıvanın binde birine eşit, yoğunluğu son derece az olan bir gaz içeren bir tüpte, iki elektrot arasına yüksek gerilim uygulanarak elde edilen bir elektrik boşalımı, katodun (negatif elektrot) karşısında bulunan cam yüzey üstünde bir flüorışı (floresans) olarak ortaya çıkar. Bu olay Hittorf tarafmdan gözlenmiş (1869) ve Crookes tarafmdan incelenmiştir (1878); 1895’teyse, Jean Perrin, bu ışınımın, negatif yükler, yani elektronlar taşıdığım göstermiştir. Elektrik boşalımlı tüplerde, elektronlar seyreltik bir gazın iyonlaşmasından kaynaklanırlar ve yüksek gerilim yardımıyla elde edilen şiddetli elektriksel alanda itilirler. Osüoskopların, televizyon ve radar ahcdarınm gerçekleştirilmesinde çok kullanılan katot ışınlı tüplerde, elektron yayınımı, termoelektrik etkiyle sağlanır. Bunlar, aşırı vakumlu (basınç 10-® mm cıvanın altındadır) tüplerdir; ısı etkisiyle elektron salan (ısıl çalkantı ya da titreşim) çok yayıcı maddelerle (baryum oksit, stronsiyum oksit) kaplanmış, çok düşük gerilimli bir kaynakla ısıtılmış bir katot ve farklı gerilimlerde birçok elektrot bulundururlar. Bütün, bir elektron tabancası oluşturur. Bu aygıt, dar bir katot ışını demetinin elde edilmesini sağlar.
Katot Işınlarının Özellikleri
Katot ışınlan, bazı maddelerin flüorışısını uyarabilirler; böylelikle de, başta indirgenmeler olmak üzere, bazı kimyasal tepkimelere yol açabilirler ve fotoğraf levhalarını etkileyebilirler.
Yeterli enerjili katot ışınlarının çarptığı maddeler, kısa dalga boylu elektromagnetik ışınımlar yayabilirler: X ışınları. Katot ışınlarının yapısı, pek çok uygulamada yararlanılan bazı olayları açıklamaktadır. Gerçekten de, elektronlar, negatif yükler olduklarından, boşluktaki hızları, bir elektriksel alan aracılığıyla denetlenebilmektedir. Bu alan onların şu biçimlerde çekümelerini sağlar: a) hızlandırıcı bir V gerilimi aracılığıyla yolları yönünde (katot ve anot arasında V voltluk bir potansiyel farkı için, elektronların eriştiği hız saniyede kilometre cinsinden 600-/V kadardır);b) katot demeti U gerilimi altındaki iki levhayı ayıran aralığı katederken, Vo başlangıç doğrultusuna dik olarak (Çiz. 2). Ayrıca, yer değiştiren elektronlar, boşlukta gerçek bir elektrik akımı oluştururlar (akımın geleneksel yönüne ters yönde); bu nedenle, katot ışınları Laplace yasasının uygulandığı, bir magnetik alan tarafından sapmaya uğrarlar. S indüklenme vektörünün tekdüzenli ve elektronların V hız vektörüne dik olduğu özel durumda, bunların yörüngesini değiştiren kuvvet, bunlara, katettikleri magnetik alan bölgesinde bir daire yayı çizdiren merkezcil bir kuvvettir. Katot ışınlarının magnetik alanda sapması, televizyon ve radar alıcılarında, tanecik hızlandırıcılannda kullandır. Bir katot ışını demetinin yakınsak ya da ıraksak odaksallaştırılması, uygun elektriksel ya da magnetik alanlarla elde edilebilir; bu yöntemler elektronik optiğin temelini oluşturur.