多碱光电阴极多信息量测试技术研究

阐述了多碱光电阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线的测试原理,这些参量的获得对分析、指导阴极工艺是很有价值的。介绍了多碱光电阴极多信息量测试系统,该系统可在多碱光电阴极制备过程中在线测试、处理多碱阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线等参量,还给出并分析了在该系统应用中玻璃阴极实验管制备过程中的测试结果。     

多碱光电阴极多信息量测试技术研究

阐述了多碱光电阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线的测试原理 ,这些参量的获得对分析、指导阴极工艺是很有价值的。介绍了多碱光电阴极多信息量测试系统 ,该系统可在多碱光电阴极制备过程中在线测试、处理多碱阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线等参量 ,还给出并分析了在该系统应用于玻璃阴极实验管制备过程中的测试结果     

真空开关电弧形态的实验研究

真空电弧形态的研究对真空开关能否有效控制和保护电路有着重要的影响.本文设计了真空开关电弧实验系统,建立了基于高速摄像设备CMOS的真空开关电弧采集系统.通过该采集系统可以每秒200,000帧采集速度得到了真空开关电弧图像.实验结果表明,真空开关电弧起始处于扩散形态,随着电流的增大,电弧月逐渐集聚,并产生阳极斑点,峰值电流过后再次转变成扩散形态,最终在阴极表面形成很多阴极斑点,做高速运动并数量不断减少至电弧完全熄灭.     

小型化的阴极保护系统的研制

本文叙述只需要很小保护电流的设备所使用的一种小型阴极保护系统。一种微型电子线路控制从铂包覆铌阳极流出的电流以提供所需阴极电位。通过装有不同电阻率(即硬度)水的家庭用热水槽得到的实验数据说明该系统的效果良好。     

含钪大电流密度氧化物阴极工作机理研究

通过试制含钪氧化物阴极得到了一些有意义的实验结果。基金属上支取电流区域与不支取电流区域的形貌及成分有很大差异 ,含钪氧化物阴极与普通氧化物阴极涂层蒸发物中Ba与Sr的比值差别很大 ,在加速寿命实验中 ,支取大电流密度情况下 ,含钪氧化物阴极表现出明显优势。本文在实验的基础上 ,讨论了含钪氧化物阴极可以提供大密度电流的工作机理 ,认为阴极涂层中较强的电场使涂层活性大大增强 ,导电率大大提高 ,阴极涂层Ba的蒸发率低也是这类阴极长寿命的原因之一。     

场发射X射线管电子光学系统的设计和研究

设计了一种基于场发射阵列阴极的X射线管结构。制备了金属尖锥阵列场发射阴极,结果表明该阴极具有良好的电子发射能力和稳定性,在阳极电压为3400 V的条件下,发射电流达1.46 mA,电流密度达516.4 mA/cm~2,适合应用于X射线管中。利用CST粒子工作室仿真软件对X射线管的电子光学系统进行计算,得到了可行的结构方案,结构由阵列阴极、聚焦极和阳极组成,阴极与聚焦极等电位,该结构中阴极面积为10 mm×2 mm,总发射电流约为10 mA,满足X射线管的发射要求。阳极电子束斑大小为1 mm×1 mm,可得到有效焦点大小为0.58 mm×1 mm的X射线。研究为进一步制造高分辨率的场发射X射线管打下了基础。     

含钪大电流密度氧化物阴极工作机理研究

通过试制含钪氧化物阴极得到了一些有意义的实验结果。基金属上支取电流区域与不支取电流区域的形貌及成分有很大差异，含钪氧化物阴极与普通氧化物阴极涂层蒸发物中Ｂａ与Ｓｒ的比值差别很大，在加速寿命实验中，支取大电流密度情况下，含钪氧化物阴极表现出明显优势。本在实验的基础上，讨论了含钪氧化物阴极可以提供大密度电流的工作原理，认为阴极涂层中较强的电场使涂层活性大套增强，导电率大大提高，阴极涂层Ｂａ的蒸发率低     

新型阴极弧电源研制及脉冲增强电子发射(P3e)效应研究

本文研制了新型脉冲阴极弧电源,并实现了脉冲增强电子发射(P3e)以提高真空室内等离子体密度。该电源核心由脉冲发射和维持电流系统构成,由单片机和触摸屏系统协同控制和管理。对P3e电源进行放电特性和脉冲增强电子发射效应进行了研究。结果表明,在相同平均电弧电流条件下,与直流相比,P3e技术能够显著提高工件(基体)脉冲电流与平均电流。在电弧平均电流90 A时,基体脉冲电流由5 A提高到19.6 A,基体平均电流由2.2 A最大提高到4.6 A,表明脉冲增强了电子发射,进而获得高的等离子体密度,这将有助于增加膜层致密性、降低膜层应力。该新型电源对于阴极弧靶中毒抑制、膜层结构改善、膜层颗粒污染控制具有重要的意义。     

大电流冲击对空心阴极放电影响的研究

通过试验方法验证了外加于阳极上的瞬时大电流冲击对空心阴极放电的影响,在高于10-3Pa真空度的环境下,利用外加阳极板与阴极构成三极管放电结构,在阳极板上施加不同幅值的大电流,同时使用示波器监测阴极电参数波形变化。研究发现,高于35A的瞬时电流冲击会导致阴极发射电流在30ms时间内掉落到0A,随后缓慢恢复正常值。不同孔径阴极的抗冲击能力存在差异,而且对于同一阴极而言,在不同的工作点下其抗冲击能力亦存在差异。     

原子荧光用空心阴极灯检测方法的优化探讨

通过构建一个原子荧光用空心阴极灯的检测装置,在特定的温度和湿度条件下,利用该装置研究了预热时间、负高压和工作电流对灯的噪声和漂移的影响,优化了检测条件,完善了原子荧光用空心阴极灯的检测方法。     

霍尔离子源制备类金刚石薄膜研究

采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜是近年来新出现的一种方法 ,本文研究了自行研制的霍尔离子源的性能以及采用此离子源制备类金刚石薄膜及工艺参数的影响。结果表明 ,霍尔离子源在较低的电压即可起辉 ,可提供稳定的能量较低的离子束流。采用霍尔离子源沉积类金刚石薄膜的沉积速率约为 0 5nm/s。随着霍尔离子源灯丝电流的升高 ,离子源放电电压下降 ,制备的类金刚石薄膜的硬度下降。放电电流的变化对类金刚石薄膜的硬度影响不大。     

宽束冷阴极离子源离子能量及能量分布的研究

介绍了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的新型宽束冷阴极离子源,详细叙述了该源的结构和工作过程.采用五栅网离子能量测试装置研究了离子源的离子能量及能量分布.结果表明,探针接收的离子最低能量随着引出电压和真空度的升高而升高.离子能量分布概率密度函数为单峰函数,其峰值位置随着真空度的降低向低能量方向移动,随着引出电压的升高向高能量方向移动.当引出电压为200～1200V时,离子平均能量为600～1600eV,呈线性规律变化.这种离子源的离子平均初始动能约为430～480eV.了解和掌握离子源的这些特性和参数,可以有效的对镀膜过程的微观环境(离子密度、离子能量等)进行控制,促进薄膜制备工艺更好地进行.     

四极质谱计灵敏度与离子源参数关系的实验研究

本文通过改变QMS4 2 2型四极质谱计离子源的发射电流、阴极电压和聚焦电压等参数值 ,测量了质谱计灵敏度的相应变化 ,给出并分析了实验结果。实验结果表明 ,对质谱计离子源参数进行调节 ,可以优化质谱计的灵敏度并使之达到最大值     

聚焦离子束系统中微波离子枪的束光学特性研究

通过实验和数值模拟研究了聚焦离子束系统中微波离子枪的离子束光学特性，该离子枪由微波等离子体源和Orloff-Swason引出透镜组成。该透镜除了广泛用于场致发射离子枪外，在等离子体源情况下，也能获得很好的离子束光学性能。     

精密电极结构实现小间隙大气压辉光放电离子源

分析了电极结构精密度对大气压辉光放电稳定性的影响,设计并加工了一套高装配精度的线-筒型离子源.内外电极直径分别为0.16mm和4mm.当电压达到-3.5kV时电晕放电开始发生,放电电流波形为典型的特里切尔脉冲;当电压升高至-4.5kV时放电电流变为直流,表明进入辉光状态.通过放电电流波形可以清晰地观察到从电晕放电到辉光放电的过渡过程,并分析了其物理过程.放电实验表明,该装置可以稳定地实现大气压辉光放电,放电电流与施加电压成正电阻特性,而电极之间的电压在放电电流增大的情况下保持不变.这些放电特性与典型的低气压辉光放电一致.放电电流可达毫安量级,电离度较高,可有效提高检测灵敏度.质谱实验表明该离子源可以很好地离子化甲酸、乙酸、苯酚、苯甲酸等化学物质.     

用于静电加速器的高频离子源的设计和调试

研制了一台高频离子源 ,通过实验调试取得了引出电压、聚焦电压及放电气压对引出束流影响的变化曲线 ,从而获得高频离子源的最佳工作条件 ,并测定了引出束流的束径包络     

强流离子源新型LaMo阴极的制备

作为强流离子源新型的LaMo阴极 ,其用于强流离子源阴极的实验结果表明LaMo阴极是一种有效的热阴极发射体 ,且该阴极用于强流离子源时 ,离子源放电起弧正常 ,使用寿命大大延长 (相对于LaB6阴极 )。本试验对LaMo阴极材料的制备进行了探索性的尝试 ,取得了较好的实验结果 ,但与样品LaMo阴极材料 (美国 )还存在着一定的距离。     

锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究进展

综述了最近几年对于锂离子二次电池正极材料氧化锰锂的研究。研究的氧化锰锂材料主要有尖晶石结构的ＬｉＭＮ２Ｏ４、Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ９和Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２以及层状结构的ＬｉＭｎＯ２。对于ＬｉＭＮ２Ｏ４,通过引入适当的杂原子和采用新的溶胶－凝胶法制备复相 可以有效地克服Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｌｅｒ效应所造成的容量衰减现象。Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ９display structure     

A Novel Potassium‐Ion‐Based Dual‐Ion Battery

In this work, combining both advantages of potassium‐ion batteries and dual‐ion batteries, a novel potassium‐ion‐based dual‐ion battery (named as K‐DIB) system is developed based on a potassium‐ion electrolyte, using metal foil (Sn, Pb, K, or Na) as anode and expanded graphite as cathode. When using Sn foil as the anode, the K‐DIB presents a high reversible capacity of 66 mAh g^?1 at a current density of 50 mA g^?1 over the voltage window of 3.0–5.0 V, and exhibits excellent long‐term cycling performance with 93% capacity retention for 300 cycles. Moreover, as the Sn foil simultaneously acts as the anode material and the current collector, dead load and dead volume of the battery can be greatly reduced, thus the energy density of the K‐DIB is further improved. It delivers a high energy density of 155 Wh kg^?1 at a power density of 116 W kg^?1, which is comparable with commercial lithium‐ion batteries. Thus, with the advantages of environmentally friendly, cost effective, and high energy density, this K‐DIB shows attractive potential for future energy storage application.     

A High Energy and Power Li‐Ion Capacitor Based on a TiO2 Nanobelt Array Anode and a Graphene Hydrogel Cathode

A novel hybrid Li‐ion capacitor (LIC) with high energy and power densities is constructed by combining an electrochemical double layer capacitor type cathode (graphene hydrogels) with a Li‐ion battery type anode (TiO₂ nanobelt arrays). The high power source is provided by the graphene hydrogel cathode, which has a 3D porous network structure and high electrical conductivity, and the counter anode is made of free‐standing TiO₂ nanobelt arrays (NBA) grown directly on Ti foil without any ancillary materials. Such a subtle designed hybrid Li‐ion capacitor allows rapid electron and ion transport in the non‐aqueous electrolyte. Within a voltage range of 0.0?3.8 V, a high energy of 82 Wh kg^?1 is achieved at a power density of 570 W kg^?1. Even at an 8.4 s charge/discharge rate, an energy density as high as 21 Wh kg^?1 can be retained. These results demonstrate that the TiO₂ NBA//graphene hydrogel LIC exhibits higher energy density than supercapacitors and better power density than Li‐ion batteries, which makes it a promising electrochemical power source.