绝缘体二次电子发射系数测量装置的研制

成功研制了测量绝缘体二次电子发射系数的测量装置，该装置主要由栅控电子枪系统、真空系统和电子采集系统组成，测量装置产生的原电子流的能量范围为0．8～60keV。采用单脉冲电子枪法，测量了原电子能量范围为0．8～45keV的多晶MgO的二次电子发射系数。测量中，收集极（偏置盒）离材料表面设置为约35mm，偏置电压设置为45V。测量得到：用磁控溅射法制备的MgO的二次电子发射系数最大值约为2．83，处于2～26范围内，其对应的原电子能量约为980eV。这表明该装置测量的绝缘体二次电子发射系数是可信的，但用磁控溅射法制备的MgO的二次电子发射系数较低，这可能是制备MgO时引入了过多的杂质在MgO二次电子发射体里面所引起的。

基于负偏压收集极的绝缘体二次电子发射系数测量

建立了一个主要由单把脉冲电子枪和一个二次电子收集极构成的测量装置用于室温下绝缘体二次电子发射系数的测量。通过给收集极设定负偏压,本文提出了一种新的电荷中和方法,有效地中和了在测量过程中累积在样品表面的电荷。采用双通道示波器对二次电子电流和样品电流进行了测量,根据相应脉冲电流的峰值确定了样品的二次电子发射系数。成功测量了尼龙样品的二次电子发射系数与一次电子能量的关系曲线,并与文献测量结果进行了比较,结果表明本文的测量装置和测量方法简单易行。

氘离子轰击钼靶的二次电子发射系数测量

设计了一套二次电子测量装置,采用间接测量法,利用中子发生器产生的氘离子束,对氘离子束轰击下钼靶的二次电子发射系数进行了实验研究,获得了钼的二次电子发射系数随不同入射氘离子能量的变化趋势,氘离子束能量为170 keV时的二次电子发射系数最大,约为2.33。

基于扫描电子显微镜的二次电子发射系数测量

二次电子发射特性对许多领域的真空器件有着重要的影响,准确测量二次电子发射系数至关重要。本文介绍了一种基于扫描电子显微镜的二次电子发射系数的测量方法。利用扫描电子显微镜电子束流的高稳定性和电子能量的宽范围可调的特性,引入法拉第杯样品台,通过改变电子束扫描速度,放大倍数及聚焦状态等电镜参数,对平滑Ag的二次电子发射系数进行测量。结果显示,平滑Ag的二次电子发射系数不受电镜参数影响,且与参考文献测量结果相符合。本测试方法对于研究材料宽电子能量范围的二次电子发射特性具有重要的参考意义。

空间金属材料的二次电子发射系数测量研究

空间金属材料的二次电子发射系数是表征空间飞行器大功率微波部件微放电的重要参数,也是空间飞行器大功率微波部件的选材、分析与设计的重要依据。为了准确测量空间金属材料的二次电子发射系数,搭建了专门的测量平台。文章介绍了空间金属材料的二次电子发射系数测量原理、测量平台的结构组成,实验测量结果表明该测量平台能够准确的测量空间金属材料的二次电子发射系数。

MgO薄膜二次电子发射系数测量装置的设计

Mg O薄膜的二次电子发射系数 γ在彩色等离子体显示器的研究中是一个非常重要的参数。因此 ,准确的测量 Mg O膜的二次电子发射系数是很有必要的。本文分析了在二次电子发射系数测量中最容易出现的一些问题 ,并从 Mg O膜的二次电子发射机理入手 ,阐述了一种测量二次电子发射系数的方法。这种方法在实践中证明是行之有效的。

多层球形二次电子测量装置的栅网电子透过率仿真研究

精确测量材料的二次电子发射系数(SEY)对研究航天器表面材料充放电具有重要意义。在二次电子测量装置中,栅网电子透过率是影响材料SEY测量精度的重要参数。文章通过仿真计算对一种多层球形SEY测量装置中影响栅网电子透过率的因素进行研究,并对栅网网格参数进行优化。结果表明:栅网偏压对栅网电子透过率的影响较小;栅网网格参数是影响栅网电子透过率的主要因素,栅网线径为0.025 mm、格线间距为1 mm时栅网电子透过率达到最大。研究可为优化SEY测量装置设计提供参考。

电子辐照介质材料二次电子发射系数与能谱测量数据库

电子辐照电介质材料的二次电子发射特性是影响各类真空电子器件与设备性能的重要参数,本文对电子束辐照下二十余种常用的典型介质材料的二次电子发射特性进行了实验测量研究。采用收集极负偏压法测量二次电子发射系数(SEY),通过给二次电子收集极加载不同的偏压来引导二次电子的运动,实现对积累电荷的中和,实验获得了介质材料的SEY随着入射电子能量变化的曲线,以及SEY最大值σ_(max)、第一、第二临界能量E1、E2等特征参数。采用高分辨率筒镜型电子能谱仪测量了电子束脉冲序列辐照介质材料的二次电子能谱,得到不同入射电子能量条件下的二次电子能谱分布曲线,以及真二次电子峰半高宽参数。通过实验测量建立了常用介质材料二次电子发射特性数据库,该结果将为介质材料二次电子发射的各类应用提供重要参考。

测量氧化镁的二次电子发射系数

介绍单脉冲电子枪法测量氧化镁的二次电子发射系数的测量系统和测量原理,用该测量系统测量出了原电子能量EP高达几十keV时的氧化镁的二次电子发射系数,对测量结果进行了讨论并得出结论:所测量的氧化镁的最大二次电子发射系数在以前的科技工作者所测的氧化镁的最大二次电子发射系数的范围内,表明用磁控溅射法制备的氧化镁的二次电子发射系数较低.

空间用抗辐照玻璃的二次电子发射系数及测量

采用脉冲电子枪法对空间用抗辐照玻璃进行了二次电子发射系数的测量,解决了玻璃等绝缘材料测量时表面充电导致无法测量的问题,获得了典型的二次电子发射系数特征曲线,研究了玻璃组成及钢化处理对玻璃二次电子发射系数的影响。空间用抗辐照玻璃的二次电子发射特性的测量和研究,为航天器表面材料带电研究提供了重要的参考和依据。

二次电子发射系数的测量及应用

对多种材料的二次电子发射系数进行了测量，并讨论了这些受试材料的二次电子发射特性和发光效率。通过测量，可选择合适的材料以改善ＰＤＰ的性能。

高能原电子能量与金属的有效真二次电子发射系数的关系

提出有效真二次电子发射系数的概念,并从理论上论述了高能原电子的能量与金属的有效真二次电子发射系数的关系,然后用实验数据证明了该理论的正确性,最后对结果进行了讨论。得到了如下结论:不同入射能量的高能原电子轰击同一个金属发射体时,它们的有效真二次电子发射系数与高能原电子入射能量之积近似为一个常量,有效真二次电子发射系数与高能原电子入射能量成反比。

金属二次电子发射系数表达式

根据二次电子发射的主要物理过程,推导出二次电子发射系数和单位背散射电子产生的内二次电子数与原电子产生的内二次电子数之比、原电子入射能量、参数、最大二次电子发射系数、背散射系数之间的关系式。根据实验结果,给出了2～10keV比率的表达式。根据推导的关系式,用实验数据分别计算出6种金属的平均参数。发现6种金属的平均参数都近似为一个常数11.89(eV)0.5。根据推导的关系式和计算的参数,推导出以背散射系数、原电子入射能量和最大二次电子发射系数为变量的二次电子发射系数通式。用该通式计算出二次电子发射系数,并与相应的实验值进行了比较,最后成功地推导出金属2～10keV的二次电子发射系数通式。

氧化铝陶瓷表面二次电子发射特性及测量

利用电子束致二次电子发生装置,选择具有不同组成、相同尺寸(φ25mm×0.3mm)的Al2O3陶瓷样品进行表面二次电子发射系数的测量,在相同实验条件下获得了典型的表面二次电子发射特性曲线。同时,就测试过程中的实验现象以及组成对Al2O3陶瓷二次电子发射特性的影响进行了简要分析和讨论。结果表明:组成不同的Al2O3陶瓷样品具有明显不同的二次电子发射特性,适当的体掺杂有利于降低Al2O3陶瓷二次电子发射系数和改善表面性能。此外,由于测试过程中试验参数的变化对测量结果具有明显影响,为了保证测量结果的一致性和可比性,应采用相同的试验方案并尽可能确保各试验参数的稳定性。

金属掺杂钨基合金阴极的二次电子发射系数研究

实验中制备了W-Re,W-Sc,W-Zr,W-Y合金阴极,其中Re,Sc,Zr,Y元素所占合金阴极材料的质量分数都为5%。二次电子发射系数测试结果显示,Re掺杂合金阴极对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,掺杂5%Re的W-Re合金阴极材料具有最大二次电子发射系数,其值为1.8,相比于纯钨阴极,能够提高80%。鉴于Re对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,对Re掺杂质量分数分别为20%,10%,6%,5%,4%,3%W-Re合金阴极材料二次电子发射系数进行了研究,发现随着Re在W-Re合金阴极材料中含量的降低,其二次电子发射系数在不断增大,仅当Re含量下降至5%左右时,合金阴极具有最大二次电子发射系数,继续下降至4%,合金阴极二次电子发射系数不但没有升高,相反下降至1.41,当下降至3%时,合金阴极二次电子发射系数值迅速降低为1.1。

电子入射角度对聚酰亚胺二次电子发射系数的影响

采用具有负偏压收集极的二次电子发射系数测试系统,对聚酰亚胺样品的二次电子发射系数与入射电子角度和入射电子能量的关系进行了测量.测量结果表明,在电子小角度入射样品的情况下,随着入射角度的增加,二次电子发射系数单调增加,并符合传统的规律,但是在电子大角度入射时,却与此不符合.测量显示,出现偏差时对应的临界电子入射角度随着入射电子能量的降低而减小.采用简化的电子弹性散射过程和卢瑟福弹性散射截面公式对这种偏差的出现进行了分析,并推导出修正后的二次电子发射系数的计算公式.修正后的二次电子发射系数的计算结果更加符合实验结果.

10～30keV二次电子发射系数的表达式

根据二次电子发射的主要物理过程和特性，推导出最大二次电子发射系数（δm）的表达式。还推导出平均每个高能原电子发射的二次电子数（δPE）的表达式。根据δPE、δm和高能二次电子发射系数（δ）之间的关系，推导出以δm、原子序数、原子质量数、物质密度、背散射系数、高能背散射系数、参数A、能量幂次（n）和原电子入射能量为变量δ的通式。用ESTAR程序计算出一些材料的10—30keY能量范围内的参数A和n。用该通式计算出δ并与相应的实验值进行了比较，结果表明，成功地推导出金属、半金属和元素半导体10～30kev的艿通式。

第一性原理研究PDP放电单元MgO保护层各种空缺对二次电子发射系数的影响

基于密度泛函理论的第一原理赝势法,研究了PDP放电单元中MgO保护层在形成氧空缺后的电子结构的变化。通过对能带结构和态密度分布的计算,可以看到MgO形成氧空缺后在禁带中引入了能级。本文计算了完整MgO以及含F、F+、F2+空缺的MgO晶体,得到不同能带结构和态密度分布,同时计算了相应的二次电子发射系数。结果表明空缺的形成,可有效提高二次电子发射系数,其中形成F空缺的MgO晶体的二次电子发射系数最大。

基于二次电子发射的离子束剖面测量

介绍了利用二次电子发射测量束流强度分布的基本原理。针对能量为几十keV的低能离子束,制作了一个基于印刷线路板工艺的离子束剖面测量系统模型。模型采用宽度1.8 mm的金属条作为收集电极,相邻两条之间的间距为2 mm。利用电子回旋共振源对束流剖面测量系统进行了性能测试,考察了网栅电压对信号收集的影响以及系统的线性响应和成像特性。结果表明,探测器输出信号与束流强度之间具有较好的线性关系,系统能得到离子束的一维横向强度分布,位置分辨率2 mm。

高能有效真二次电子发射系数与逸出深度和入射角的关系

根据金属二次电子发射的主要物理过程和有效真二次电子发射系数的定义,从理论上论述了高能原电子斜射入金属发射体内的金属的有效真二次电子发射系数的表达式,然后又根据高能原电子斜轰击金属并激发产生二次电子发射的特点,推导出金属的有效真二次电子发射系数与金属逸出深度和高能原电子入射角度的关系式.对结果进行了讨论并得出结论:当高能原电子斜射入金属发射体内时,金属的有效真二次电子发射系数与高能原电子的入射角的余弦函数近似成反比,金属的有效真二次电子发射系数与金属逸出深度近似成正比.