- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

为了研究热阴极表面形貌对电子发射能力的影响, 使用飞秒激光微纳加工技术在光滑的热阴极表面制备不同尺寸和形状的周期性条纹结构, 并使用相同的制备工艺对阴极进行除气和激活. 测试结果显示: 阴极表面周期性条纹结构可有效增强阴极的电子发射能力, 正交双向条纹结构表面阴极的发射电流密度高于单向条纹结构表面阴极的发射电流密度, 而且随条纹结构尺寸的降低, 阴极的电子发射能力逐渐增强. 对阴极表面形貌进行仿真, 发现微尖顶端位置在强电场的作用下具有较强的电子发射能力. 当阴极表面微尖底部直径与高度比值( r/ h)较小时, 微尖的侧面仍是阴极电子发射的主要区域, 但是随着 r/ h减小, 阴极的电子发射区域逐渐由微尖侧面发射向微尖顶端转移, 场助电子发射效应成为阴极电子发射的主要组成部分.

关键词:

Abstract

As a kind of influence factor, the surface topography determines the uniformity and current of peritoneal impregnated diffusion cathode (M-type dispenser cathode) emitted electrons. It can be seen from the emission characteristics of the cathode in the micro-range that the lathe tool grains at the cathode surface can affect the current uniformity, and the electron emission will be enhanced. But the distribution of the lathe tool grains is uncontrollable. Therefore to fully utilize the promoting effect of surface stripes on electron emission, the effect of surface topography onthe emission property of M-type dispenser cathode is investigated. And the simplest way to change the surface morphology of cathode surface is to fabricate a periodic stripe structure which can be divided into unidirectional stripe structure and orthogonal bidirectional stripe structure. And the orthogonal bidirectional stripe structure at the cathode surface can form micro-tip structure like the spindle cathode. To research the effect of surface topography on the emission properties of M-type dispenser cathode, the periodic stripe structures on the cathode surface with different sizes and shapes are processed by the femtosecond leaser in the fabrication of micro/nano-size microstructure. The cathodes are prepared with the same degassing and activated method. The test results of the cathodes show the periodic stripe structure on the cathode surface can effectively enhance the cathode electron emission capability. The emission current density of cathode with orthogonal bidirectional stripe is higher than that of cathode with unidirectional stripe. And with the stripe size declining, the emission capability is gradually enhanced. Also, this phenomenon occurs in the scandium-impregnated diffusion cathode. With the help of simulation of cathode surface topography, it is shown that the top of tip has a great electron emission capability for its strong electric field. When the ratio of bottom radius to height of the tip ( r/ h) is small, the side area is the main region of cathode electron emission. But as the r/ hkeeps decreasing, the main electron emission region is transferred from the side of tip to the top of tip, and the field assisted effect is the major component of the cathode electron emission.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:郝广辉,hghhgh@126.com

Authors and contacts

Corresponding author:Hao Guang-Hui,hghhgh@126.com

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

样品编号	阴极类型	条纹结构	条纹间距 $/\text{μm}$	条纹深度 $/\text{μm}$
1	覆膜浸渍扩散阴极	单向	50	50
2	覆膜浸渍扩散阴极	正交双向	50	50
3	覆膜浸渍扩散阴极	正交双向	35	35
4	覆膜浸渍扩散阴极	正交双向	8	8
5	钪酸盐阴极	单向	8	8
6	钪酸盐阴极	正交双向	8	8

下载: 导出CSV

测试温度/℃	阴极样品2 /A·cm⁻²	阴极样品3 /A·cm⁻²	阴极样品4 /A·cm⁻²
1000	7.2	9.1	20.6
1050	12.3	17.8	35.5
1100	19.5	31.6	63.5

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]

[1]	柴钰, 张妮, 刘杰, 殷宁, 刘树林, 张晶园.微尺度下N₂–O₂电晕放电的动态特性二维仿真. 必威体育下载 , 2020, 69(16): 165202.doi:10.7498/aps.69.20200095
[2]	郝广辉, 韩攀阳, 李兴辉, 李泽鹏, 高玉娟.真空沟道结构GaAs光电阴极电子发射特性. 必威体育下载 , 2020, 69(10): 108501.doi:10.7498/aps.69.20191893
[3]	张兴玉.电流密度对微米硅电极断裂行为的影响. 必威体育下载 , 2020, 69(24): 248201.doi:10.7498/aps.69.20200915
[4]	王毅, 郭哲, 朱立达, 周红仙, 马振鹤.基于谱域相位分辨光学相干层析的纳米级表面形貌成像. 必威体育下载 , 2017, 66(15): 154202.doi:10.7498/aps.66.154202
[5]	陶海岩, 陈锐, 宋晓伟, 陈亚楠, 林景全.飞秒激光脉冲能量累积优化对黑硅表面形貌的影响. 必威体育下载 , 2017, 66(6): 067902.doi:10.7498/aps.66.067902
[6]	任峰, 阴生毅, 卢志鹏, 李阳, 王宇, 张申金, 杨峰, 卫东.深紫外激光光发射与热发射电子显微镜在热扩散阴极研究中的应用. 必威体育下载 , 2017, 66(18): 187901.doi:10.7498/aps.66.187901
[7]	潘宵, 鞠焕鑫, 冯雪飞, 范其瑭, 王嘉兴, 杨耀文, 朱俊发.F8BT薄膜表面形貌及与Al形成界面的电子结构和反应. 必威体育下载 , 2015, 64(7): 077304.doi:10.7498/aps.64.077304
[8]	喻晓, 沈杰, 钟昊玟, 张洁, 张高龙, 张小富, 颜莎, 乐小云.强脉冲电子束辐照材料表面形貌演化的模拟. 必威体育下载 , 2015, 64(21): 216102.doi:10.7498/aps.64.216102
[9]	周勋, 罗子江, 王继红, 郭祥, 丁召.低As压退火对GaAs(001)表面形貌与重构的影响. 必威体育下载 , 2015, 64(21): 216803.doi:10.7498/aps.64.216803
[10]	王益军, 严诚.不同电场下碳纳米管场致发射电流密度研究. 必威体育下载 , 2015, 64(19): 197304.doi:10.7498/aps.64.197304
[11]	景蔚萱, 王兵, 牛玲玲, 齐含, 蒋庄德, 陈路加, 周帆.ZnO纳米线薄膜的合成参数、表面形貌和接触角关系研究. 必威体育下载 , 2013, 62(21): 218102.doi:10.7498/aps.62.218102
[12]	彭述明, 申华海, 龙兴贵, 周晓松, 杨莉, 祖小涛.氘化及氦离子注入对钪膜的表面形貌和相结构的影响. 必威体育下载 , 2012, 61(17): 176106.doi:10.7498/aps.61.176106
[13]	狄国庆.溅射制备Ta2O5薄膜的表面形貌与光学特性. 必威体育下载 , 2011, 60(3): 038101.doi:10.7498/aps.60.038101
[14]	苏法刚, 梁静秋, 梁中翥, 朱万彬.光辐射吸收材料表面形貌与吸收率关系研究. 必威体育下载 , 2011, 60(5): 057802.doi:10.7498/aps.60.057802
[15]	张丽卿, 张崇宏, 杨义涛, 姚存峰, 孙友梅, 李炳生, 赵志明, 宋书建.高电荷态离子126Xeq+引起GaN表面形貌变化研究. 必威体育下载 , 2009, 58(8): 5578-5584.doi:10.7498/aps.58.5578
[16]	王新庆, 李良, 褚宁杰, 金红晓, 葛洪良.纳米碳管阵列场发射电流密度的理论数值优化. 必威体育下载 , 2008, 57(11): 7173-7177.doi:10.7498/aps.57.7173
[17]	刘龙平, 赵振杰, 黄灿星, 吴志明, 杨燮龙.复合结构丝中的电流密度分布和巨磁阻抗效应. 必威体育下载 , 2006, 55(4): 2014-2020.doi:10.7498/aps.55.2014
[18]	谷锦华, 周玉琴, 朱美芳, 李国华, 丁琨, 周炳卿, 刘丰珍, 刘金龙, 张群芳.低温制备微晶硅薄膜生长机制的研究. 必威体育下载 , 2005, 54(4): 1890-1894.doi:10.7498/aps.54.1890
[19]	吴汉华, 汪剑波, 龙北玉, 吕宪义, 龙北红, 金曾孙, 白亦真, 毕冬梅.电流密度对铝合金微弧氧化膜物理化学特性的影响. 必威体育下载 , 2005, 54(12): 5743-5749.doi:10.7498/aps.54.5743
[20]	孙俊生, 武传松.熔池表面形状对电弧电流密度分布的影响. 必威体育下载 , 2000, 49(12): 2427-2432.doi:10.7498/aps.49.2427

计量

文章访问数:7312
PDF下载量:74
被引次数:0

搜索

留言板