一、热阴极汞气管的工作原理
扩大机和其它需用直流电源的无线电设备里，高压整流器部分，广泛地采用866、83、82等充了汞气的热阴极整流管。这些汞气是由管里的少量液态汞（水银）蒸发出来的。当将汞气整流管的灯丝烧热后，加上高压，从阴极发射出来的电子很快的飞向屏极（阳极），中途和汞气分子猛烈碰撞，因而使汞气发生电离而导电。这时，管内的阳极——阴极间产生了正离子和负电子浓度几乎相等的区域，这个区域占有相当于屏极——阴极间全部容积的70%，并发出淡蓝色的光辉，这就是 “低压弧光放电”。电子在奔向阳极的途中，继续和所遇到的汞气分子碰撞，再产生新电子和原有的电子一起飞向阳极。至于产生的正离子。它的质量比电子大得很多，获得较小的速度，因而慢慢地向阴极运动，中途和电子相遇，部分中和，多余的正离子，就向阴极表面低速轰击。电子管在正常运用时，阳极——阴极间的电位差U\(_{a}\)通常为9—12伏。在不正常情况下（如汞气管度低于15℃或灯丝（阴极）电压下跌5％以下时），阳极和阴极间的电位差Ua可能升高到15—20伏，使正离子的速度加大，对阴极的轰击强烈。当电位差U\(_{a}\)高到22伏时，阴极开始崩裂，致整流管立即损坏。
二、温度低落是热阴极汞气管的致命伤
日光灯也是充了汞气的一种气体放电灯。寒冷天，管内的汞气有一部分凝结成液态的汞，致使管内汞气压力降低，导电困难。有时候我们用热毛巾在管外烫一两分钟，或用火在外面烤一下，汞气压力增加了，日光灯方可以迅速恢复正常。
汞气整流管同样地因为温度过低而失去工作能力。
前面已经谈过汞气管阳极——阴极的电位差U\(_{a}\)，和温度有关（图1）。温度增加，管内水银蒸发量增加，管内汞气压力和密度增高，温度降低，管内汞气的密度和压力也下降，电子和汞气分子碰撞的机会显著减少，因此正离子少而空间电子多，使屏极电流下降，要维持屏流不变，只有增加阳极——阴极间的Ua至15——20伏，来加速自阴极飞向阳极的电子速度，以便获得足够的电离。U\(_{a}\)的升高，会加大正离子对阴极的轰击。汞气密度降低，正离子的数量虽减少了，但正离子的速度并不因和电子中和而消失。正离子是有惯性的，同样可以轰击阴极使它崩裂。例如：苏联出品的一般热阴极汞气整流管，在Ua小于15伏时的正常工作寿命为1,000—1,500小时，若U\(_{a}\)增加到17——18伏，寿命就只有几小时；如果Ua再增高到20—22伏，汞气管在几秒钟里就会烧毁（图2）。
上面的结论说明：在冬季使用热阴极汞气管时，必须在管泡的温度大于15℃时，才能将高压加在屏极上。通常先将灯丝烧着，利用灯丝所辐射的热来加热管泡，往往须经过10—30分钟。在华北、东北一带气候，或冬天在室外工作的机器，利用灯丝来加热别泡的时间，竟大到30分钟以上。这预热时间是太长了。
三、怎样来减少预热时间
我们把烫热日光灯的经验，用到汞气整流管上，也同样能够解决问题。现在不有热毛巾烫或拿火来烤，可用一个小型的幅射电炉，距管泡约一公尺来加热。不过辐射电炉较贵，有时由于炉子过热，还会使管泡的温度太高。如果管泡的温度超过50—60℃时，管内汞气压力太大（大于10\(^{-}\)2毫米水银柱），也会引起汞气管的“逆电弧”，使电子不仅由阴极跑向阳极，同时也有电子自阳极跑向阴极，整流作用立即被破坏了。热阴极汞气管工作于15°—45℃时最好，工作正常，寿命也长。有效而又实用的防止管泡温度过低的方法很简单。如果拿一个220伏100瓦的电灯泡，放在汞气管的管泡下部，（图3）液状汞都在管泡下部，离阴极较远，灯丝的辐射热不易达到，因此在这里加热最为有效。
四、实验效果的报导
在管泡下部加了一个电灯泡后，电灯泡和整流的灯丝同时通电，根据气候条件的不同，大约费时1—3分钟，管泡温度立即可以提高到15℃以上。
按华北区山海关一带的气候，在最冷的天气，整流管灯丝烧了2—4分钟时加上高压，屏流只有正常电流的30——50%，有时甚至等于零。这时必需立即关掉高压开关。而加了电灯泡的机器，可在烧着灯丝后1——3分钟内，完全达到正常工作状态。
假若机器的使用时间太长，当到达正常工作时间内，可不必关去电灯泡的电源，让它继续烤着，这样对汞气管是有好处的，实验证明，在一小时内绝对不会引起逆电弧的现象。如果工作时间大于一小时，就可等机器到达正当运行后的半小时光景，将电灯泡的电源切断，以免造成汞气管的过热和电力的浪费。（刘其沅）