二次电子发射现象由于在现代分析仪器及微波器件中的重要影响,一直以来是物理电子领域研究的基础和重点。表面形貌是影响材料二次电子发射特性的关键参量,但目前对于金属二次电子产额(secondary electron yield,SEY)与表面形貌之间的定...二次电子发射现象由于在现代分析仪器及微波器件中的重要影响,一直以来是物理电子领域研究的基础和重点。表面形貌是影响材料二次电子发射特性的关键参量,但目前对于金属二次电子产额(secondary electron yield,SEY)与表面形貌之间的定量关系研究尚十分欠缺。矩形槽结构由于具有显著降低二次电子产额的特性,是加速器、高功率微波源等广泛应用的抑制结构,文章分析了表面结构特征对二次电子出射的遮挡作用和再入射过程,从理论上推导了电子正入射矩形槽结构时的二次电子产额。通过Monte Carlo模拟和实验结果的对比,所获得的解析模型均能很好的与仿真结果和实验结果相吻合。展开更多
空间大功率微波器件受空间环境因素的影响,易于发生微放电效应导致器件性能退化甚至失效。二次电子产额(Secondary Electron Yield,SEY)大于1是诱导空间材料表面微放电效应发生的根本条件之一。在材料表面制备微纳结构能有效抑制SEY,从...空间大功率微波器件受空间环境因素的影响,易于发生微放电效应导致器件性能退化甚至失效。二次电子产额(Secondary Electron Yield,SEY)大于1是诱导空间材料表面微放电效应发生的根本条件之一。在材料表面制备微纳结构能有效抑制SEY,从而降低器件在空间环境中发生微放电的风险。激光加工可操作性强、灵活度高,可用于构建材料表面微米结构。本文使用1064 nm红外激光器在铝合金镀银样品表面制备单元尺寸为百微米的圆孔阵列和沟槽阵列,使用磁控溅射在样品表面分别覆盖200 nm银和72 nm铁氧体。SEY测试结果表明,银表面δmax(SEY峰值)从1.932降至0.868,铁氧体表面δmax从2.672降至1.312。实验证明激光加工制备的微米结构能大幅降低材料表面SEY,从而有效降低材料表面发生微放电的风险。展开更多
为了精确测量材料在不同入射电子能量和入射电子角度下的二次电子产额(secondary electron yield,SEY)以及二次电子能谱,研制了收集极为球形结构的SEY测量装置。首先介绍了装置的构成、测量原理及中和方法,并对测得的信号波形进行了分...为了精确测量材料在不同入射电子能量和入射电子角度下的二次电子产额(secondary electron yield,SEY)以及二次电子能谱,研制了收集极为球形结构的SEY测量装置。首先介绍了装置的构成、测量原理及中和方法,并对测得的信号波形进行了分析。随后,测量了Cu材料和Al_(2)O_(3)薄膜材料的SEY值和二次电子能谱。结果表明:不同入射电子能量下SEY值的标准偏差分别小于0.055(Cu)和0.126(Al_(2)O_(3));不同入射电子角度下SEY值与理论模型符合的很好,拟合R^(2)值为0.99864(Cu);出射的二次电子能量绝大部分集中在10 eV(Cu)和20 eV(Al_(2)O_(3))以下,符合相关理论预期。展开更多
粒子加速器的工作性能受电子云效应的严重影响,二次电子产额(Secondary electron yield,SEY)是评判电子云效应的重要参数。利用激光刻蚀技术加工真空室内表面可以有效抑制真空室内二次电子发射,缓解电子云效应。无氧铜材料凭借其高电导...粒子加速器的工作性能受电子云效应的严重影响,二次电子产额(Secondary electron yield,SEY)是评判电子云效应的重要参数。利用激光刻蚀技术加工真空室内表面可以有效抑制真空室内二次电子发射,缓解电子云效应。无氧铜材料凭借其高电导率、高热导率和良好的辐射屏蔽性能成为建造新一代粒子加速器真空室的首选材料。由于粒子加速器真空室的建造周期长,在其制造、安装、调试过程中,刻蚀部件将不可避免地面临长期储存的问题。为研究大气贮存对刻蚀部件二次电子发射的影响,文章采用激光刻蚀技术对无氧铜材料进行表面处理,测试并分析刻蚀前后样品的表面特性与SEY。在样品贮存期间,定期对刻蚀样品进行SEY测试。结果表明,随着贮存时间的延长,刻蚀无氧铜的SEY逐渐升高。表面化学状态的变化是造成SEY上升的主要原因。文章将为未来加速器的真空室表面处理提供一种可行方法,为激光刻蚀部件的贮存方法提供实验支撑。展开更多
文摘二次电子发射现象由于在现代分析仪器及微波器件中的重要影响,一直以来是物理电子领域研究的基础和重点。表面形貌是影响材料二次电子发射特性的关键参量,但目前对于金属二次电子产额(secondary electron yield,SEY)与表面形貌之间的定量关系研究尚十分欠缺。矩形槽结构由于具有显著降低二次电子产额的特性,是加速器、高功率微波源等广泛应用的抑制结构,文章分析了表面结构特征对二次电子出射的遮挡作用和再入射过程,从理论上推导了电子正入射矩形槽结构时的二次电子产额。通过Monte Carlo模拟和实验结果的对比,所获得的解析模型均能很好的与仿真结果和实验结果相吻合。
文摘为了精确测量材料在不同入射电子能量和入射电子角度下的二次电子产额(secondary electron yield,SEY)以及二次电子能谱,研制了收集极为球形结构的SEY测量装置。首先介绍了装置的构成、测量原理及中和方法,并对测得的信号波形进行了分析。随后,测量了Cu材料和Al_(2)O_(3)薄膜材料的SEY值和二次电子能谱。结果表明:不同入射电子能量下SEY值的标准偏差分别小于0.055(Cu)和0.126(Al_(2)O_(3));不同入射电子角度下SEY值与理论模型符合的很好,拟合R^(2)值为0.99864(Cu);出射的二次电子能量绝大部分集中在10 eV(Cu)和20 eV(Al_(2)O_(3))以下,符合相关理论预期。
文摘粒子加速器的工作性能受电子云效应的严重影响,二次电子产额(Secondary electron yield,SEY)是评判电子云效应的重要参数。利用激光刻蚀技术加工真空室内表面可以有效抑制真空室内二次电子发射,缓解电子云效应。无氧铜材料凭借其高电导率、高热导率和良好的辐射屏蔽性能成为建造新一代粒子加速器真空室的首选材料。由于粒子加速器真空室的建造周期长,在其制造、安装、调试过程中,刻蚀部件将不可避免地面临长期储存的问题。为研究大气贮存对刻蚀部件二次电子发射的影响,文章采用激光刻蚀技术对无氧铜材料进行表面处理,测试并分析刻蚀前后样品的表面特性与SEY。在样品贮存期间,定期对刻蚀样品进行SEY测试。结果表明,随着贮存时间的延长,刻蚀无氧铜的SEY逐渐升高。表面化学状态的变化是造成SEY上升的主要原因。文章将为未来加速器的真空室表面处理提供一种可行方法,为激光刻蚀部件的贮存方法提供实验支撑。