负氢离子源负氢离子表面转化材料发展现状分析

负氢离子源已经成为核聚变装置中性束加热系统的首选离子源,中国的负氢离子源研究尚处于起步阶段。在本论文中,介绍负氢离子源的结构和工作过程,比较分析负氢离子的产生模式,着重对当前应用较多、具有应用前景的表面产生模式中负氢离子转化材料进行了介绍。掺铯的金属材料以其优异的特性成为当前负氢离子源的主要材料; La B6热阴极具有较好的负氢离子转化性能,但其复杂的结构和较短的寿命影响了其总体性能;高有序石墨仅仅在结构上具有一定的优势;结合热电子发射、场致电子发射和其他电子发射模式的金刚石膜材料具有较优异的性能预期和较好的前景。因此在未来的负氢离子源中,铯化金属材料和金刚石薄膜材料可能会成为用于表面转化的主要材料。

类金刚石膜用作负氢离子表面转化材料的可行性分析

负氢离子源已经成为核聚变装置中性束注入加热系统的首选离子源,优异的负氢离子表面转化材料是其中的关键。金刚石膜具有的负的电子亲合势使其具有优异的二次电子发射性能,进而使其成为可能的负氢离子源表面转化材料。在本论文中,介绍了负氢离子源的结构、工作过程和工作模式,在总结金刚石膜的二次电子发射理论和提高金刚石膜二次电子发射性能的方法的基础上,分析了类金刚石膜成为负氢离子表面转化材料的可行性:类金刚石膜以其同时具有的金刚石相和石墨相,兼具良好导电性和优异电子发射性能。在未来的负氢离子源中,类金刚石膜可能会成为用于负氢离子表面转化的优异可选材料。