高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究

阴生毅 任峰 卢志鹏 张永清 张申金 杨峰 卫东 邯娇 李阳

阴生毅, 任峰, 卢志鹏, 张永清, 张申金, 杨峰, 卫东, 邯娇, 李阳. 覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(10): 2535-2540. doi: 10.11999/JEIT171000
引用本文: 阴生毅, 任峰, 卢志鹏, 张永清, 张申金, 杨峰, 卫东, 邯娇, 李阳. 覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(10): 2535-2540. doi: 10.11999/JEIT171000
Shengyi YIN, Feng REN, Zhipeng LU, Yongqing ZHANG, Shenjin ZHANG, Feng YANG, Dong WEI, Jiao HAN, Yang LI. Study on Electron Emission Phenomenon of the Surface Micro Area of Coated Impregnated Dispenser Cathode[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(10): 2535-2540. doi: 10.11999/JEIT171000
Citation: Shengyi YIN, Feng REN, Zhipeng LU, Yongqing ZHANG, Shenjin ZHANG, Feng YANG, Dong WEI, Jiao HAN, Yang LI. Study on Electron Emission Phenomenon of the Surface Micro Area of Coated Impregnated Dispenser Cathode[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(10): 2535-2540. doi: 10.11999/JEIT171000

覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究

doi: 10.11999/JEIT171000
基金项目: 国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ120048)
详细信息
    作者简介:

    阴生毅:男,1964年生,研究员,研究方向为大电流密度阴极及其发射机理

    任峰:男,1992年生,硕士生,研究方向为热扩散阴极微区热电子发射特征及阴极发射材料

    卢志鹏:男,1993年生,博士生,研究方向为高性能热场发射阴极及其发射机理

    张永清:女,1965年生,研究员,研究方向为微波衰减材料、大功率速调管制管工艺及技术

    张申金:男,1978年生,副研究员,研究方向为全固态激光技术及非线性频率变换技术

    杨峰:男,1983年生,副研究员,研究方向为全固态激光及其频率变换技术

    卫东:男,1988年生,工程师,研究方向为电子光学

    邯娇:女,1986年生,中级工程师,研究方向为可靠性热子材料与工艺

    李阳:男,1990年生,初级工程师,研究方向为阴极制备工艺

    通讯作者:

    阴生毅  ysy210@163.com

  • 中图分类号: O462

Study on Electron Emission Phenomenon of the Surface Micro Area of Coated Impregnated Dispenser Cathode

Funds: The National Instrumentation Program of China (2012YQ120048)
  • 摘要: 覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150 ℃×2 h激活,并对其表面微区的热电子发射像及其随温度的变化作了比较。结果发现,两种阴极的热电子发射均主要位于孔隙及其邻近颗粒边缘;随温度升高,未覆膜阴极发射主要集中于孔隙内及周边有限区域内,发射面积增量较小,覆膜则使阴极有效发射区域得以由孔隙及其边缘向距孔隙更远的区域延伸,发射面积大幅增加。上述结果首次给出了覆膜浸渍扩散阴极微区的电子发射特征,对于理解该类型阴极发射机理有一定参考价值。
  • 图  1  未覆膜阴极与覆膜阴极分界处UV-PEEM图像

    图  2  阴极微区680 ℃ TEEM像与相应的DUV-PEEM像,视野范围均为100 μm

    图  3  阴极表面TEEM像,视野范围均为50 μm

    图  4  未覆膜阴极与覆膜阴极的I-V曲线

    图  5  未覆膜阴极与覆膜阴极分界处的700 ℃ TEEM图像,视野范围320 μm

  • ZALM P and VAN STRATUM A J A. Osmium dispenser cathodes[J]. Philips Technical Review, 1966, 27(3/4): 69–75.
    GREEN M C, SKINNER H B, and TUCK R A. Osmium-tungsten alloys and their relevance to improved M-type cathodes[J]. Applications of Surface Science, 1981, 8(1-2): 13–35 doi: 10.1016/0378-5963(81)90004-0
    ARES FANG C S and MALONEY C E. Surface studies of Os/Re/W alloy-coated impregnated tungsten cathodes[J]. Journal of Vacuum Science&Technology A Vacuum Surfaces&Films, 1990, 8(3): 2329–2332 doi: 10.1116/1.576758
    ZHANG Honglai, LIU Yanwen, ZHANG Mingchen, et al. Emission and surface characteristic of ternary alloy Ir/Re/W-coated impregnated tungsten cathodes[J]. Applied Surface Science, 2005, 251(1-4): 130–133 doi: 10.1016/j.apsusc.2005.03.162
    SWARTZENTRUBER P, BALK T J, ROBERTS S, et al. Microstructural influence of OsRu thin films on dispenser cathodes[C]. IEEE Vacuum Electronics Conference, Monterey, USA, 2012: 163–164.
    SWARTZENTRUBER P D, DETISCH M J, and BALK T J. Composition and work function relationship in Os–Ru–W ternary alloys[J]. Journal of Vacuum Science&Technology A Vacuum Surfaces&Films, 2015, 33(2): 021405 doi: 10.1116/1.4905499
    阴生毅, 张永清, 张洪来, 等. 一种阴极三元合金膜及制备覆膜浸渍扩散阴极的方法[P]. 中国, ZL200710118004, 2007.

    YIN Shengyi, ZHANG Yongqing, ZHANG Honglai, et al. A kind of ternary alloy film and a method for preparing impregnated dispenser cathode coated with film[P]. China Patent ZL200710118004, 2007.
    BARIK R K, BERA A, RAJU R S, et al. Development of alloy-film coated dispenser cathode for terahertz vacuum electron devices application[J]. Applied Surface Science, 2013, 276(7): 817–822 doi: 10.1016/j.apsusc.2013.04.004
    刘燕文, 王小霞, 田宏, 等. 纳米粒子薄膜热电子发射性能[J]. 中国科学: 信息科学, 2015, 45(1): 145–156

    LIU Yanwen, WANG Xiaoxia, TIAN Hong, et al. Study on emission properties of the nanopatical films[J]. Scientia Sinica Informationis, 2015, 45(1): 145–156
    王小霞, 张永清, 丁耀根, 等. 一种用于医疗加速器栅控电子枪阴极的研制[J]. 真空科学与技术学报, 2015, 35(4): 468–473 doi: 10.13922/j.cnki.cjovst.2015.04.15

    WANG Xiaoxia, ZHANG Yongqing, DING Yaogen, et al. Novel type of grid-controlled electron gun for radiation therapy accelerator[J]. Chinese Journal of Vacuum Science and Technology, 2015, 35(4): 468–473 doi: 10.13922/j.cnki.cjovst.2015.04.15
    AURELIUS S. Activation process of impregnated dispenser cathode viewed in the large-screen emission microscope[J]. Journal of Electronics&Control, 1962, 13(5): 401–416 doi: 10.1080/00207216208937447
    WAN C, VAUGHN J M, SADOWSKI J T, et al. Scandium oxide coated polycrystalline tungsten studied using emission microscopy and photoelectron spectroscopy[J]. Ultramicroscopy, 2012, 119(2): 106–110 doi: 10.1016/j.ultramic.2011.10.001
    KORDESCH M E, VAUGHN J M, WAN C, et al. Model scandate cathodes investigated by thermionic emission microscopy[J]. Journal of Vacuum Science&Technology B, 2010, 29(4): 41–42 doi: 10.1116/1.3589442
    方厚民, 苏翘秀, 苏煦春. 铝酸盐钡钨阴极的表面研究[J]. 真空科学与技术学报, 1983(2): 91–98 doi: 10.13922/j.cnki.cjovst.1983.02.004

    FANG Houmin, SU Qiaoxiu, and SU Xuchun. A surface study of impregnated tungsten dispenser cathodes[J]. Chinese Journal of Vacuum Science and Technology, 1983(2): 91–98 doi: 10.13922/j.cnki.cjovst.1983.02.004
    LIU Yanwen, TIAN Hong, HAN Yong, et al. Study on the emission properties of the impregnated cathode with nanoparticle films[J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2012, 59(12): 3618–3624 doi: 10.1109/TED.2012.2219583
    杨靖鑫, 阴生毅, 王宇, 等. 阴极蒸发物电子发射现象的研究[J]. 电子与信息学报, 2011, 33(7): 1722–1726 doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01219

    YANG Jingxin, YIN Shengyi, WANG Yu, et al. Study on electron emission phenomenon of cathode evaporator[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2011, 33(7): 1722–1726 doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01219
    任峰, 阴生毅, 卢志鹏, 等. 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[J]. 物理学报, 2017, 66(18): 225–234 doi: 10.7498/aps.66.187901

    REN Feng, YIN Shengyi, LU Zhipeng, et al. Applications of deep ultraviolet laser photo-and thermal-emission electron microscope in thermal dispenser cathode research[J]. Acta Physica Sinica, 2017, 66(18): 225–234 doi: 10.7498/aps.66.187901
    阴生毅, 张洪来, 杨靖鑫, 等. 覆锇膜阴极表面同步辐射光电子谱 研究[J]. 电子与信息学报, 2011, 33(12): 3040–3045 doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00358

    YIN Shengyi, ZHANG Honglai, YANG Jingxin, et al. Study on surface of impregnated cathodes coated Os film by synchronous radiation photoelectron spectrum[J]. Journal of Electronics&Information Technology, 2011, 33(12): 3040–3045 doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00358
  • 加载中
图(5)
计量
  • 文章访问数:  1280
  • HTML全文浏览量:  322
  • PDF下载量:  32
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-25
  • 修回日期:  2018-06-14
  • 网络出版日期:  2018-07-30
  • 刊出日期:  2018-10-01

目录

    /

    返回文章
    返回