真空二极管阴极表面场致发射模型的研究

为研究真空二极管阴极表面场致发射模型的算法及数值模拟参数对场致发射过程的影响,建立了计算阴极表面电场强度的有限差分近似模型和高斯定理模型,并基于高斯定理模型自行编程对不同间隙距离的二极管进行模拟计算。模拟得到了场致发射过程中阴极表面电场随时间的演变特性及阴极表面稳态电场与外加电场之间的关系,还将阴极表面稳态电场的模拟结果与理论分析结果进行了对比。研究结果表明,空间网格划分数目的多寡对基于高斯定理场致发射模型计算得到的阴极表面电场的影响不大;每个宏电子包含真实电子的数目、二极管间隙距离、二极管外加电场强度等参数均会对数值模拟结果产生显著影响。

印刷电路板预电离TEA CO_2激光器的阴极表面预电离研究

弧光放电不利于TEACO2 激光器输出高功率激光 ,通常采用预电离技术来获得主电极间的均匀辉光放电。印刷电路板预电离较其他紫外光预电离方式具有更好的预电离强度和预电离均匀性的结合 ,有利于产生高重复频率和高平均功率的脉冲激光。本文研究了印刷电路板预电离TEACO2 激光器中有、无紫外光体积光电离的两种不同预电离结构形式。主放电均匀性实验表明 ,在无紫外光体积光电离的情况下 ,也可以获得放电均匀性很好的大体积主放电。这说明在印刷电路板预电离中起主导作用的是阴极表面的预电离效应。本研究结果对探讨TEACO2

热场致电子发射阴极表面电场瞬态响应特性模拟

为研究热场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的热场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以热场致电子发射阴极为边界,模拟获得了热场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,热场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管热场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。

NEA GaAs光电阴极表面和UHV系统微颗粒污染的寻源分析与排除

借助于扫描电镜和能量分散X-ray能谱分析方法,对发生在超高真空(UHV)系统内,负电子亲和势GaAs光阴极表面上的金属微颗粒污染物进行了分析研究。给出了存在于表面上微颗粒污染物的性质、类型、所占比例、构成成分、形貌、几何尺寸。介绍了寻找、排除微颗粒污染物的方法,并由成分分析结果,找到并排除了UHV系统内Mo微颗粒污染物产生的源头。发现在UHV系统内,传递杆等可移动部件的较粗糙表面具有携带、输运、抛撒微颗染污染物的功能。对UHV系统进行了全面的清洗处理,使其恢复到了原有的正常状态。

电沉积铁前对称交流电对阴极表面的影响

研究了低碳钢在镀铁溶液内经对称交流电处理后在表面形成活化膜的组成及厚度，观察了镀铁层与基体界面的形貌，结果发现，活化膜的厚度随活化电流密度而变化，当电流密度为７Ａｄｍ￣（－２）时，在表面形成了一个厚度为２０～２５ｎｍ的洁净活化膜，镀铁层与基体结合牢固。探讨了对称交流电对阴极表面的作用机理。

热阴极表面发射均匀性研究

为探测热阴极发射的非均匀性,并探索发射不均匀现象与阴极表面成份分布之间的关系,通过计算和实验,建立了阳极小孔扫描法,获得了阴极发射分布状况的信息。在自行研制的俄歇电子能谱仪分析室内“原位”进行了发射分布与成份分布的对照测量分析。观察到由于阴极制备及工艺处理所造成的发射非均匀分布及其与Ba、O在W表面覆盖的程度和Ba、O结合状况的对应关系。发现并解释了由于阴极表面不恰当工艺处理造成残余浸渍物堆积而引起局部发射降低的现象。

爆炸电子发射初期阴极表面电场的研究

为了研究二极管爆炸电子发射初始阶段阴极表面复杂的物理现象及规律,建立了由场致电子发射阴极构成的一维平板真空二极管物理模型,通过自行编程数值求解泊松方程,考虑了发射出的电子对阴极表面电场的非线性影响,自洽模拟得到了阴极表面电场随时间的变化情况.模拟结果表明,爆炸电子发射初期,阴极表面电场随时间的增加而呈现出不断振荡的规律,且振荡幅度越来越小,最终到达一个稳态的值,二极管两极板之间的外加电场越大,阴极表面稳态电场的绝对值越大;电场增强系数越大,阴极表面稳态电场的绝对值越大.在整个时间演变过程中,阴极表面的实际电场强度决定着阴极发射的电流密度大小,反过来阴极发射的电流密度又会影响到阴极表面的电场.

阴极比表面积对超高比容钽阳极容量测试结果的影响

针对各品级的钽阳极,对比分析了不同的测试阴极比表面积对钽阳极容量测试结果造成的差异及影响.结果表明,随着钽阳极比容的增大,阴极比表面积对其容量引出的影响程度增加,只有阴极的比表面积足够大,才能使阳极块容量完全引出,获得准确的测试结果.

提高阴极铜表面质量的实践经验

介绍了高纯阴极铜生产中易遇到的实际问题,并把电铜表面粒子分成几种类型分析了其粒子形成的原因,提出了处理及应采取的预防措施。

改进型多碱阴极量子产额谱的研究

本文以能带理论为基础,讨论了改进型半透明多碱阴极Varo、NewS25和LEP的量子产额。引进阴极结构参数p和单晶吸收系数α_p(hv),推导了半透明改进型多碱阴极的量子产额表达式(见英文摘要中的公式),通过选择合适参数,求得的Varo、NewS25和LEP光电阴极的量子产额谱与实验完全吻合。

一种电子显微镜用高亮度长寿命阴极Y_2O_3-lr

本文介绍了一种适宜于电子显微镜用的高亮度长寿命的新阴极Y_2O_3-1r。测量其热发射特性:介于Th-W阴极与LaB_6阴极之间。测量其电子枪特性:束流稳定度可达7×10^(-3),亮度可达3×10~5A/cm^2·sr,交叉斑直径约为20μ。根据对其物理化学性能的分析,阐明了寿命长的根据。本文并介绍这种阴极的制造工艺及在透射式电子显微镜和扫描电子显微镜上应用的情况。最后讨论了这种阴极在电子显微镜上应用的前景。

大电流密度Cs_3Sb光电阴极工艺与寿命的研究

为满足大电流密度电子发射的需要,对锑铯光电阴极的制备工艺进行了研究。设计了一种效率高便于再生的管道铯源。对于绿光(λ=514.5nm)光电阴极量子产额达到2.5%,脉冲工作状态下,发射电流密度可长时间保持1.4A/cm^2。

用异质结构控制GaN阴极电子发射

从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发,研究了GaN异质结构上偏压变化时异质结电场的变化。发现异质结量子阱能把外电场屏蔽在异质界面以外。利用这种异质结量子阱的屏蔽效应,可以使外电场都降落在异质结表面来控制表面势。为了把表面电势剪裁成半导体阴极所需的陡直下降的电势结构,进一步深入研究了双势垒异质结的电场结构,发现外面的异质结能屏蔽里面异质结的势垒。利用这种双势垒异质结的屏蔽效应设计出可由偏压直接控制电子亲合势的异质结构,从而为半导体阴极开辟出一条新的研究途径。

阴极等离子电解大面积沉积涂层技术

阴极等离子电解沉积技术是一种先进的涂层制备技术。利用此技术制备的涂层往往具有新的结构和性能,如涂层的纳米结构、与基体的冶金结合、优异的耐常温腐蚀性能和抗高温氧化性能,并能实现水溶液中难以还原的活泼金属的沉积以及在难熔合金上直接进行沉积等。但是,由于沉积过程中气膜微弧放电的不均匀性,人们难以通过阴极等离子电解沉积在大面积试样上获得均匀、致密的涂层。近年来,北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室课题组致力于阴极等离子电解大面积沉积金属、合金及陶瓷涂层的研究,并取得了较大的进展。阴极等离子电解沉积技术作为一种绿色环保的工程技术,阴极等离子电解沉积将具有广阔的应用前景。

丙烯腈在滴汞阴极上还原的某些行为

用滴汞电极研究了丙烯腈的阴极还原过程。发现在芮烯腈浓度低时,有明显的扩散极限电流,当丙烯睛浓度加大时,电流与浓度关系偏离线性。在一定丙烯腈浓度下,表现出明显的极谱极大。

气体对氮化钽热场阴极发射特性的影响

氮化钽(Ta_2N)热场发射阴极有低、高两种发射状态。在这种阴极不馈有电压也不加温情况下,于一定时间内分别曝露于氧、氮、氧等微量气体中,实验结果表明这对其场发射特性无明显影响。在馈有电压并加温到1290℃以上情况下,当注入气体分压强达10^(-4)Pa量级时,气体种类不同,氧化钽场阴极的特性有不同的变化:对于氧,其场发射电流变化最大,并在场发射图象中增添出现了两个相应于(100)和(010)等晶面发射的“氧特征点”,其亮度超过了相应于(111)、(112)等晶面的亮点;对于氮,场发射电流约有20%的增高,场发射图象也略有变化,但仍以(111)等晶面发射为主;对于氢,场发射电流和图象均无明显改变。最后,还对气体影响氮化钽热场阴极发射特性的机理进行了讨论。

电子束冷床炉熔炼炉大功率冷热阴极电子枪对比分析

某公司先后从乌克兰Strategiya BM公司和美国Retech公司引进的两台电子束冷床熔炼炉上,分别使用GGF450型冷阴极和EH800V型热阴极两种大功率电子枪。通过长时间的安装、操作运行和维护后发现,同是电子枪,这两种电子枪的电子束的发射原理、构造、真空度、电源、阴极大小以及运行的稳定性等各不相同。通过对比分析其中的差异,以及它们各自生产出的钛锭质量、化学成分以及表面质量和金相组织对比,指出两种电子枪各自的优劣,为实现大功率电子枪国产化提供帮助,可在这两种电子枪的基础上,取长补短,相信会制造出更加经济完美的大功率电子枪。

关于象管光电阴极搁置疲劳问题的探讨

一、引言无论是单级红外变象管还是多级级联管或二代微光象增强器,其制作过程主要是光电阴极的制作。制作好的光电阴极经过一段时间之后,常会发现灵敏度下降及光谱特性的长波阈向短波方向移动,这种现象通称为阴极的疲劳,见图1、2。疲劳后的阴极有时可以通过一定的处理(如对红外变象管可将光电阴极在黑暗处搁置一段时间,用红外线对阴极面进行短时间照射等),使其灵敏度得到部分恢复,但多数情况下灵敏度不能完全恢复。

封离式CO_2激光器用的氧化传导镀层的阴极

镀有氧化铟锡和氧化锡之类氧化传导材料的冷阴极用于封离式CO_2激光器的直流气体放电。与没有镀层的金属阴极相反,激光功率的提高和气体放电的稳定这两个方面的激光性能均受影响。质谱研究揭示了激光功率的增强和与此类镀层阴极有关的CO_2含量增加的相关性。