高辉度长寿命六硼化镧阴极的研究

1.前言稀土和碱土金属的六硼化物是具有电导性的高熔点化合物,并表现出良好的热电子发射性能。特别是六硼化镧(LaB_6),能作为低温高电流密度的热电子发射材料,自从1951年Lafferty的报告发表以来,引起了人们的特别关注,应用LaB_6阴极的研     

稀土科技成果图片

上图为电弧悬浮区熔炉,用区域熔炼法可制取六硼化镧单晶。LaB_6为近代的一种新型阴极发射材料,它具有优异的电子发射性能,电子逸出功低,电子发射密度大,被轰击性能稳定,寿命比钨丝高几十倍。广泛应用于电子显微镜、电子探针、电子束曝光机、质谱仪、衍射仪、能谱仪等方百。包头冶金研究所目前已可制取φ8×40mm的LaB_6单晶棒,棒见下图。     

浅谈纳米LaB6的制备及其应用开发现状

文章介绍了LaB_6的结构、性能、研究进展及其纳米化需求和应用,总结了纳米LaB_6材料和浆料的制备方法,概述了LaB_6的隔热性能应用开发历程,展望了LaB_6在透明隔热领域的应用前景。     

制取六硼化镧的试验报告

六硼化镧(LaB_6)熔点高,硬度大,化学性稳定,并具有电子逸出功小,抗中毒性强,电流密度大,寿命长等优点,是一种很好的阴极发射材料。其主要性质列于表1。在回旋加速器的离子源中用LaB_6代替Ta作阴极时,使用寿命可由原来的12小时提高到150—180小时。此阴极有高的功率,可用于磁控管,质谱仪和电子显微镜中,也可用在电子束焊接和电子轰击炉上。随着社会主义事业的飞速发展,我国有不少单位急需使用LaB_6。为了确定一个经济合     

LaB_6纳米颗粒的制备及其在透明隔热胶膜中的应用研究

LaB_6纳米颗粒局部表面等离子体共振位于近红外区(NIR)内,在NIR波长～1000 nm处具有强吸光性能和高可见光透过率。本文系统总结了LaB_6纳米颗粒合成方法及其在透明隔热薄膜中的应用,重点介绍了机械化学法和热还原法合成LaB_6纳米颗粒,分析了各种原料、还原剂、表面活性剂对反应温度和粒度的影响,以及表面活性剂对LaB_6纳米颗粒在溶剂中分散性能的影响,简述了LaB_6纳米颗粒在阻挡NIR太阳能膜中的应用,针对高纯LaB_6纳米颗粒合成方法以及均匀分散在透明隔热薄膜中应用前景进行了展望。     

激光加热区域熔炼法应用于 LaB_6单晶的生长

序言六硼压镧(LaB_6)具有2.3—2.4eV 的低功函并且是一个电子发射源的有用材料。在 LaB_6阴极的应用中,需要高纯度和尖锐的顶端以增大电子束电流。单晶比烧结物体较易干满足这些要求。此外可选用合适的结晶方向作为顶端的轴线。然而,高熔点(约2400℃)及熔体活泼性使其难以制备成高质量单晶。曾应用金属熔剂     

六硼化镧单晶阴极的电弧熔制法

LaB_6的单晶在扫描电子显微(钅井)和扫描传送电子显微(钅井)中,用来做电子发射阴极。其制备过程是:用一根压制 LaB_6粉末制成的棒,当一根电极固定在一个电极夹里,棒的一端是活动的,电极夹与一个直流电源的阳极相连接通电,在惰性气氛中,棒的活动的一端和第二个电极之间激发电弧,该第二个电极与电源的阴极相连接通电。     

稀土金属六硼化物

为充分利用我国丰富的稀土资源,加速四化造设,包头冶金研究所自一九七○年以来对某些稀土金属六硼化物的制备、成材、性能等方面进行了研究,并成动地试制出不同纯度(99％～99.99％),不同规格(粉状、棒状、异型块)的单一稀土金属六硼化物(LaB_6、CeB_6、PrB_6、NdB_6、SmB_6、EuB_6和GdB_6)、六硼化镧单晶体以及稀土金属硼化物复合体(LaB_6—BaB_6,EuB_6—LaB_6等)。稀土金属六硼化物具有熔点高、硬度大、电子逸出动低、挥发性小、抗中毒能力强、耐离子轰击能力强,反射能力强以及中子吸收截面大等优异性能,在国内外得到了广泛的应用。例如,LaB_6单体以及其复合体已成为令人满意的阴极材料,被用在各种类型的电子设备中;SmB_6和GdB_6作为辐射防护屏和控制棒材料应用在原子反应堆中;SmB_6是一种优异     

电子探针分析用的La(LaB_6)标样及其应用

LaB_6单晶具有良好的导电、导热、化学稳定性以及成分均匀,致密性好的优点。它可以作为电子探针分析La的理想标样。用LaB_6单晶作标样,分析了LaNi_5合金和混合稀土金属中的La含量并且获得了较满意的结果。本文还指出,LaNi_5合金也可以作为制备简便,成本低廉的标样。     

电弧悬浮区熔法制备六硼化(钅兰)单晶

前言六硼化镧(LaB_6)是近20年来新发展起来的一种阴极发射材料,它具有优异的电子发射性能,它的电子逸出功低,电子发射密度大,能在高场强下和低真空条件下工作,熔点高,硬度大,化学性稳定,抗中毒性强,并具有对离子轰击的稳定性等优点。1951年 J·M·Lafferty 首先发现六硼化镧具有优异的电子发射特性,引起了世界的注意,以后不少国家的科学家都对六硼化镧的性质及其应用进行了大量的研究,使六硼化镧的应用迅速     

六硼化镧电子发射体

作者们测量了热压的高密度的六硼化镧捧阴极的发射性质。在真温度1680℃时获得100安/厘米~2的电流密度。寿命试验表明,使用期限超过200小时,发射密度大于50安/厘米~2。发现从阴极建立最初的发射是一个逐步的过程,同时直到差不多过了60分钟才得到最终的发射值。但接着把阴极加热到工作温度时就立即得到了全发射。用扫描电子显微镜检验了阴极最初发射和工作期间的表面组织。发现,表面蒸发显露出鲜明晶粒边界时,也是从阴极得到全发射密度的时候。如果阴极加热到工作温度而不引起发射,则材料的表面上出现刻面小丘,这就是材料的结晶性质。这种组织在发射后就刻蚀掉。那种所谓镧要从选择的发射位置上蒸发的理论是得不到证据的。在操作中整个的LaB_6表而蒸发,并有一定数量的物质显露出来。这种物质大概含有钨,当操作连续进行时,它就在表面逐渐积骤起来。     

原子分辨率电子显微镜

日本电子公司生产的JEOL1000kV电子显微镜具有原子尺度的分辨率,称为ARM显微镜。这种显微镜的点分辨率为0.18nm,可观察到一般的金属、陶瓷、电子材料的原子图象。美国国家电子显微镜中心的劳伦斯伯克利实验室购置了一台这种显微镜。该仪器的高压发生器采用Cockroft-Walton系统,用高压氟利昂绝缘,稳定性高于1×10~(-6)/min。真空系统用两个溅射泵、铁吸附泵和涡轮分子泵,维持真空度为10~(-6)Pa。LaB_6电子枪保证在1000kV和25μA的条件下得到10~7A/cm~2/str的高亮度。在300000倍下曝光     

阳离子引入对CsPF6:Mn4+红色荧光粉发光性能的影响

采用共沉淀法在室温条件下合成了CsPF₆:Mn4+荧光粉,研究了Li+、Na+、K+阳离子的引入对CsPF₆:Mn4+荧光粉发光强度的影响。所制备的系列荧光粉样品均为立方结构纯相。在蓝光激发下,呈现最强峰位于634 nm处的一系列窄带红色发射。加入K+和Li+后,发光强度增强,加入Na+后发光强度有所减弱,其中加入K+的CsPF₆:Mn4+荧光粉发光强度最强。CsPF₆:Mn4+, K+荧光粉的发射强度随着温度的上升先增强然后由于非辐射跃迁的增加而降低,在423 K时达到最大值,发射强度相较于未引入阳离子的荧光粉发射强度亦增强。阳离子的引入可以有效提升CsPF₆:Mn4+荧光粉的发光性能。      

岩石尺寸效应对其声发射影响的数值模拟研究

对6种同一高径比、不同尺寸的同性质岩石试样进行数值模拟,研究其对岩石破坏过程声发射的影响。结果表明:试样尺寸小时,大声发射事件在主破裂前后都有显著出现,其分布由当初无序性到峰值后在试样中部集聚成核;残余变形阶段,有相当数量和能量的声发射出现,且有几次出现在数量和能量上均较显著的声发射带。当试样尺寸较大时,在达到峰值前声发射较少,且随机分布在试样中,大声发射事件出现次数较少且仅在峰值应力时出现,其数量和能量均最显著,声发射在两处聚集成核;残余变形阶段,声发射很少发生,其分布又呈无序性。根据声发射时间序列和空间分布的特征关系,对利用声发射特性预测不同尺寸岩石试样破裂来临及其位置有一定的参考意义。     

多级结构钨酸铋微球的合成与发光性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O与Na2WO4·2H2O为原料,利用水热法合成了钨酸铋(Bi2WO6)与稀土离子Eu3+掺杂的Bi2WO6多级纳米结构材料。借助于X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及荧光光谱仪(PL)等对样品的结构、形貌及发光性能进行表征。结果表明,合成的具有多级结构的Bi2WO6花状微球是由二维纳米片相互交叠而成,为正交相结构;稀土离子Eu3+掺杂Bi2WO6后,其发射光谱由WO6-6的宽带发射与Eu3+的线状发射峰组成,发光中心WO6-6与Eu3+之间存在能量传递,随着Eu3+掺杂浓度的提高,位于615 nm处Eu3+离子的特征发射峰逐渐占据主导地位,同时亦可判断,Eu3+离子取代了阳离子Bi3+的位置进入基质的格位。     

Ca3La(BO3)3中Dy3+的光致发光

研究了Ca3La(BO3)3基质中Dy^3 的发射光谱和激发光谱。结果表明，强的激发峰值为351nm、367nm和386nm；Dy^3 的488nm和578nm发射的最佳浓度均为xDy=0．03；Dy^3 发射的黄光和蓝光强度比(用Y／B表示)随Dy^3 浓度的增加而逐渐增大；Dy^3 的^4F9/2→^6H15/2、^6H13/2跃迁发射的浓度猝灭机理均为电偶极-电偶极相互作用；同时还探讨了Ce^3 对Dy^3 发光的敏化作用。     

Gd2-xEuxWO6红色荧光粉的溶胶-凝胶合成及其荧光性能分析

利用溶胶-凝胶法制备系列Gd2-xEuxWO6红色荧光粉,XRD测试表明Gd2-xEuxWO6具有单斜晶系结构;在298 nm或395 nm激发下,荧光粉主要发射出对应于Eu3+5的D0→7 F2能级跃迁的612 nm红光;当Gd2-xEuxWO6中Eu3+的掺杂量为50％时,荧光粉612nm红光强度最强;在合成过程中适当添加聚乙二醇(PEG)和柠檬酸能改善荧光粉的红光发射强度.     

红色长余辉发光材料BaMg_2Si_2O_7∶Pr,Mn的制备及性质研究

采用高温固相法合成了红色长余辉材料BaMg2Si2O7∶Pr,Mn,利用X晶体衍射仪、扫描电镜、荧光光谱、热释光测量仪等对材料的性能进行了表征,结果分析证明BaMg2Si2O7∶Pr,Mn以Mn2+为发光中心,Pr3+为共激活离子,在紫外光的照射下能够得到由Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)跃迁产生的峰值在666nm发射峰,产生红光发射,撤离激发光源后,能够产生余辉,且余辉时间可以持续达40分钟以上,基质中存在着Pr3+→Mn2+的能量传递,能够增强其荧光发射峰强度并对余辉性能有一定促进作用。     

CaO-SiO2-B2O3玻璃中Sm3+的发光性质

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3-Sm2O3玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的吸收光谱并研究了其发光性质.在CaO-SiO2-B2O3-Sm2O3玻璃体系中观察到了Sm3+的发射光谱.样品的发射光谱有三个主要荧光发射峰, 峰值波长分别为568nm、605nm、650nm, 其中最强峰为605nm, 这些荧光峰均为线状峰,可见发射起源于Sm3+ 4f电子的f-f跃迁.其中568nm对应于4G5/2→6H5/2跃迁、605nm对应于4G5/2→6H7/2跃迁、650nm对应于4G5/2→6H9/2跃迁,光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度.可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃.     

钨热电子发射材料的研究进展

钨热电子发射材料主要用作微波管、阴极射线管、等离子体装置和电子束设备的阴极，是电子产生的源泉，它的研究与应用已有多年历史。本文详细阐述了钨热电子发射材料的种类、性能特点、发射机制及其应用，总结了它们的发展历史和研究进展，提出了目前钨热电子发射材料的几个研究方向。稀土氧化物-钨热电子发射材料具有优越的发射性能，并可解决W-ThO2阴极材料的放射性污染，对综合性能更优的复合稀土氧化物，钨热电子发射材料需要进一步深入研究。随着纳米技术的发展，纳米复合氧化物，钨热电子发射材料是目前钨热电子发射材料研究的热点。在发射过程中，如何保证发射电流的稳定性、均匀性是热发射研究的又一个研究方向。