基于LaB6光电阴极的光触发赝火花电子束源实验研究

以改善空心阴极放电的性能,提高放电产生的电子束为目标,设计了光触发多电极赝火花放电腔装置。光触发用的光电阴极材料选取低功函数的LaB6材料,并以Cu为基底材料加工制作了赝火花放电装置中的核心部件--空心阴极腔。光触发放电实验结果显示,LaB6阴极提高了赝火花光触发模式下放电的稳定性和可控性。电子束测量结果表明,相同放电电压下,LaB6阴极中产生的电子束束流峰值与同等实验条件下的Cu阴极相比,提高了53.6%~92%;而与此同时,电子束的半高宽只改变了10.7%~18.2%。本论文中的实验结果证实了LaB6作为触发材料能够有效的加强空心阴极腔内的气体电离,从而改善光触发放电的性能。LaB6作为阴极腔材料,促进了空心阴极腔和极间的等离子体形成和发展,显著提高了放电所产生的电子束电流密度,同时并未引入过多的能量损耗过程和低速低能量电子。

赝火花电子束的实验研究及在金属表面改性中的应用

高能脉冲电子束在材料表面处理领域得到广泛应用,而电子束电流及能量分布对材料表面改性结果具有很大影响。为了研究工艺参数对电子束表面改性结果的影响,从击穿电压、电容、输送空间气压和传输距离等外界参数着手,定量化讨论了工艺参数改变对电子束特性的影响,并通过加工实验探讨了电子束参数与材料表面硬度性能的关系。结果表明:随着击穿电压、充电电容及输送空间气压的增加,电子束的峰值电流及脉宽增加;传输距离的增加,会导致电子束明显衰减。实验及其结论,可用于指导电子束与材料作用机理的研究。

赝火花脉冲电子束烧蚀制备纳米薄膜

类似于脉冲激光束烧蚀法制备薄膜 ,利用纳秒赝火花脉冲电子束与靶材料相互作用 ,通过靶材料的瞬间熔化、蒸发或以团簇抛出的方式 ,在低温衬底上重新成核、凝结 ,得到了与靶材的化学计量比相同的薄膜。讨论了材料烧蚀和沉积过程中出现的诸多现象 ,并给出高分辨电子显微镜、X射线衍射、光电子能谱分析等方法的测试结果。研究表明 ,由于赝火花脉冲电子束高功率密度 (10 9W cm2 )的瞬态烧蚀作用 ,为研究和制备多元素氧化物薄膜、难熔金属多层膜或氧化物