离子束增强沉积碳膜及其在抑制电子发射中的应用

栅电子发射是影响行波管工作性能和制约其使用寿命的主要因素。国内研制的导弹雷达制导用行波管因存在严重的栅电子发射现象,寿命只有70h,不能付诸军事应用。采用离子束增强沉积的方法在栅网表面沉积一层碳膜后,可有效地抑制栅电子发射,使行波管寿命超过了1000h,在军事和航天领域获得了成功应用。报导了低能离子束增强沉积类金刚石薄膜和高能离子束增强沉积类石墨碳膜的制备技术、结构性能及其在抑制栅电子发射中的应用和机理研究的结果。

离子束辅助沉积铪膜抑制栅电子发射性能研究

利用离子束辅助沉积(IBAD)方法在Mo栅极表面沉积铪膜,采用模拟二极管方法测量和比较阴极活性物质Ba、BaO蒸发在镀铪和纯钼栅极表面的电子发射性能。实验结果表明,镀铪栅极抑制电子发射性能较好,并初步探讨了离子束辅助沉积铪膜抑制栅电子发射的机理。

纳米级ta-C薄膜对二次电子发射抑制的研究

二次电子倍增引起的微放电效应已经成为制约空间通信技术发展的重要因素。提出采用纳米级四面体非晶碳(ta-C)薄膜抑制二次电子发射的新方法,研究了在镀银铝基材料上制备ta-C薄膜的工艺,以及薄膜中sp2键的含量以及薄膜的厚度对二次电子发射系数的影响。研究结果表明,涂层后的二次电子发射系数减小了35%;且当薄膜厚度超过5 nm,二次电子发射系数显著降低,当厚度大于10 nm,二次电子发射系数会增加,分析主要原因是薄膜厚度在5-10 nm时,sp2键的含量较大,呈现出石墨的弱二次电子发射特性,研究结果表明,ta-C薄膜可以较好地起到抑制二次电子作用。

基于微陷阱结构的金属二次电子发射系数抑制研究

近年来,金属二次电子发射系数的抑制研究在加速器、大功率微波器件等领域得到了广泛关注.为评估表面形貌对抑制效果的影响,利用唯象概率模型计算方法对三角形沟槽、矩形沟槽、方孔及圆孔4种不同形状微陷阱结构的二次电子发射系数进行了研究,分析了微陷阱结构的形状、尺寸对二次电子发射系数抑制特性的影响规律.理论研究结果表明:陷阱结构的深宽比、孔隙率越大,则其二次电子发射系数抑制特性越明显;方孔形和圆孔形微陷阱结构的二次电子发射系数抑制效果优于三角形沟槽和矩形沟槽;具有大孔隙率的微陷阱结构表面的二次电子发射系数对入射角度的依赖显著弱于平滑表面.制备了具有不同表面形貌的金属样片并进行二次电子发射系数测试,所得实验规律与理论模拟规律符合较好.