六硼化镧电子枪的电子束能量分散度

一、引言六硼化镧阴极电子枪热发射电子束的能量分散度决定于热初速零散、布希(Boersh)效应和仪器加速电压的稳定度等。当仪器加速电压的稳定度足够高时,电子束的能量分散度主要决定于热初速零散和布希效应。我们用JEM—100CX透射电子显微镜所附带的电子能量分析器,测试了中国科学院北京科学仪器厂生产的六硼化镧阴极电子枪发射电子束的能量分散度,结果是2电子伏。     

六硼化镧阴极

本文综述了紫红樱桃色六硼化镧粉末的制造过程以及间热式、直热式六硼化镧阴极的结构和性能.着重指出了利用冷压、热压等手段制造出几种六硼化镧阴极结构及其更复杂形状可能的途径.对工作过程中六硼化镧阴极表面出现正电性薄膜的两种不同论点,作了较详细的阐述.最后,还指出在六硼化镧阴极基金属的表面涂敷一层二硅化钼或经碳化处理,可防止硼原子向基金属内部扩散,能更进一步延长阴极的有效使用寿命.     

六硼化镧材料的化学腐蚀工艺研究

目前,阴极发射体材料多存在逸出功大,可靠性及均匀性低,发射性能低、不能自动调节活性物质更替的速度等方面的问题．与之相比,六硼化镧既具有可恒定地维持一个活性阴极表面．同时具有高导电率和良好的热稳定性及化学稳定性,是作为阴极发射体的理想材料．而对六硼化镧的化学腐蚀在以其为阴极的阴极发射体制备工艺中起着至关重要的作用,本文简述了对材料的化学腐蚀工艺的初步研究,并得到了图形化的六硼化镧表面。     

六硼化镧电子枪

研制成功六硼化镧单晶阴极电子枪,用于扫描电镜后,分辨本领由60埃提高到40埃,阴极寿命由几十小时延长到一千小时。     

六硼化镧与钡钨空心阴极的放电特性实验研究

空心阴极作为电推力器点火和羽流中和的核心部件,其内部气体放电特性对于阴极的工作性能起着决定性的作用.本文对基于不同发射体的钡钨空心阴极和六硼化镧阴极的放电特性进行了系统的实验研究,结果表明:随着阴极工作参数的不同,两种阴极的放电均表现为三种典型的放电模式;在相同的工作参数下,六硼化镧阴极可维持的放电电流较钡钨阴极的大,工作电流范围也更宽,但钡钨阴极工作时的放电电压更加稳定,应用于霍尔推力器时,有利于推力器工作效率的提高和稳定.     

阴极气体中毒

阴极中毒是因发射表面上吸附气体层之故。吸附气体的量与吸附热、气体压强以及阴极温度有关。吸附的气体在阴极表面上形成带电偶极子,它导致逸出功增加,从而引起发射下降或阴极中毒。因为偶极矩大小和吸附气体的量非定量所知,所以通过实驗測量阴极中毒。本文叙述使用的实驗裝置和实驗方法。介紹的实驗結果包括鎢阴极、六硼化鑭阴极和浸漬镧的碳化鎢阴极受氧的中毒。六硼化鑭阴极的抗氧中毒的能力强于鎢或浸漬鑭的磺化鎢阴极。还测量了六硼化鑭阴极受氮、二氧化碳、空气、氬和氫等气体的中毒特性。测得的鎢阴极、六硼化鑭阴极和浸漬鑭的磺化鎢阴极受氧中毒的特性,与其他不同类型阴极受氧中毒的数据作了比較。这就为选择使用在中毒环境下的阴极提供定量基础。     

适用于PDP的透明六硼化镧薄膜性能研究

采用电子束蒸发方法在商用PDP玻璃衬底和Ta衬底上沉积六硼化镧薄膜。分别对PDP玻璃衬底上沉积的六硼化镧薄膜的可见光范围内的透过率、薄膜生长取向和附着力进行了研究;对钽衬底上沉积的六硼化镧薄膜阴极的逸出功进行了研究。结果表明,制备的六硼化镧薄膜厚度为43nm时,在可见光范围内透过率大于90%,优于传统MgO保护层;六硼化镧薄膜具有(100)晶面择优生长的特点,薄膜的晶格常数与靶材相差小于0.2‰,薄膜的晶粒细小,成膜致密均匀;制备的透明六硼化镧薄膜的逸出功为2.56eV。     

六硼化镧阴极的装卡问题及其发射试验

一、前言在大规模、超大规模集成电路的工艺设备中,电子束曝光机是一个不可少的关键设备,而为了提高电子束曝光机的性能,使曝光设备实用化,如何提高电子源亮度,是一个迫切需要解决的问题。在许多新型阴极中,六硼化镧是近年来研究得较多的新型高亮度阴极。经过近十几年的努力,国际上逐渐以六硼化镧阴极,取代一直沿用的钨丝阴极。     

老炼台的改造

我厂投产以来,使用过日立型电子枪和北斗型电子枪。这两种枪的电极结构大不相同,特别是由于阴极结构的不同以及阴极制造中阴极粉配料和喷涂方法等工艺上的差异,导致了各自老炼工艺的不同。因此,这对于两种枪,要达到良好的性能必须分别采用特定的规范进行老炼。由于我厂设备从日本帝国电子公司引进,原设计目的是为北斗型电子枪生产服务,当然老炼台的设计也是针对北斗型电子枪的生产工艺。以往在采用日立枪生产显象管时,只能用北斗枪的规范进行老炼,结果影响了电子枪质量。阴极发射面的发射电流密度分布不均匀,     

Ka波段回旋行波管电子枪阴极热分析

利用有限元软件ANSYS对回旋行波管电子枪阴极组件进行热分析,得到了100W加热功率情况下的温度分布以及热形变情况,并利用EGUN软件分析了热形变后的阴极发射的电子注性能的变化。最后测试了实际阴极的温度,测试结果与模拟相符。为电子枪的设计、优化和实际装配提供了一定的依据。     

等离子体阴极电子枪的实验研究

填充等离子体高功率微波器件具有独特的性能.然而等离子体正离子对电子枪的轰击通常会破坏材料阴极表面并降低其电子发射能力.解决此问题的一种新方案是采用等离子体阴极电子枪.本文设计制作了等离子体阴极电子枪,采用氦气馈气系统和脉冲调制器进行实验研究,得到电子枪放电电流与气体压强、调制器电压等的关系.实验表明,等离子体阴极可取代材料阴极作为大电流、长脉冲电子注源.     

The Experimental Study of Novel Pseudospark Hollow Cathode Plasma Electron Gun

The high-power microwave devices with plasma-filled have unique properties. One of the major problems associated with plasma-filled microwave sources is that ions from the plasma drift toward the gun regions of the tube. This bombardment is particularly dangerous for the gun, where high-energy ion impacts can damage the cathode surface and degrade its electron emission capabilities. One of the techniques investigated to mitigate this issue is to replace the material cathode with plasma cathode. Now, we study the novel electron gun (E-gun) that can be suitable for high power microwave device applications, adopting two forms of discharge channel, 1: a single hole channel, the structure can produce a solid electron beam; 2: porous holes channel, the structure can generate multiple electronic injection which is similar to the annular electron beam.     

电子跳跃结构场发射阴极的电子通过率研究

针对一种基于二次电子发射的跳跃电子阴极三极管结构进行了研究,这种特殊结构可以有效地提高了电子注电流密度。并减小受残余气体离子的对阴极轰击造成的阴极发射跌落。对应用碳纳米管场发射的跳跃电子阴极的三极管结构的电子通过率的研究,提出了的栅网上蒸镀高二次电子发射系数的介质膜的方法,可以有效地解决栅网的截获问题,提高电子通过率。     

Experimental Study of the Plasma Cathode Electron Gun

The high-power microwave devices with plasma-filled have been unique properties. One of the major problems associated with plasma-filled microwave sources is that ions from the plasma drift toward the gun regions of the tube. This bombardment is particularly dangerous for the gun,where high-energy ion impacts can damage The cathode surface and degrade its electron emission capabilities. One of the techniques investigated to mitigate this issue is to replace the material cathode with plasma cathode. A unique plasma cathode electron gun are investigated in detail experimentally in this paper. The PCE-gun has been operated at pulser voltage up to 8KV,discharge current up to 166A,and pulse lengths of up to 60μs.     

LaB6电子枪的Kramers-Heisenberg散射与Fermi分布

分析了LaB6电子枪的Kramers-Heisenberg散射与电子束能量分布.以SDS-3电子束设备的电子枪为基础,加速电压为30 kV,通过双曲凹面加速器维纳尔(外敷碱土金属氧化物盖)使电子送达Si片靶心(置于光栏前),讨论了维纳尔的电子轨迹与电子枪发射电子的Fermi分布,给出了测量LaB6电子枪分辨率的方法.与考虑了系统像差影响的理论计算结果进行比较,两者的最后结果基本一致.     

碳纳米管冷阴极Pierce电子枪

为发展场致发射冷阴极毫米波电真空辐射源器件, 对利用大面积碳纳米管冷阴极产生大电流、高电流密度电子注的电子光学系统进行了研究.通过在Pierce电子枪阴极表面引入栅网结构, 解决了碳纳米管冷阴极场致发射所需的强电场和电子聚束问题.在碳纳米管冷阴极实验测试数据的基础上, 采用粒子模拟软件对上述电子光学系统进行了仿真.研究了栅网对注电流、注腰半径和电子注散射的影响, 分析了阳极电压和外加轴向磁场对电子注的聚束作用.优化后的仿真结果表明在阴极发射面为3.03 cm2时, 该电子光学系统能够产生210 mA、60 kV, 电流密度为6.7 A/cm2, 最大注半径为1mm的电子注.     

基于Spindt冷阴极的行波管电子枪设计

针对X波段小型化Spindt冷阴极螺旋线行波管进行了电子枪设计.基于皮尔斯型电子枪结构,联合PPM高频聚焦系统,以电子注聚焦特性为优化目标,采用CST粒子工作室对电子枪结构和工作参数进行了优化设计,获得了 30 mA工作电流下电子注填充比为0.68的良好电子注聚焦.在此电子枪结构和高频结构下,分析了特定电流下电子注聚焦...     

毫米波带状注电子枪的设计方法

利用理论分析和仿真模拟相结合的方法对带状电子注的产生进行了系统的研究,并提出了一种带状注电子枪的设计方法.首先通过理论分析,提出了一种计算带状注电子枪结构参数的迭代算法,即根据注电压、注电流、电子注注腰处半厚度、阴极半厚度和阴极宽度,计算出带状注电子枪的阴极柱面半径、阴阳极间距、阳极柱面半径和射程等主要参数;在此基础上,通过仿真模拟,为毫米波真空电子器件设计了一种带状注电子枪.     

LaB6阴极在电子束曝光机中的应用研究

本文报告了LaB_6阴极在电子束曝光机中的应用特性,叙述了一些有重要意义的实验结果。     

Ka波段高压缩比电子光学系统的分析与设计

微波电真空器件向高功率、高频率、宽频带、高效率和小型化方向发展,对电子光学系统的要求也日益增高。文中设计了工作于Ka 波段的扩展互作用速调管(Extended Interaction Klystron, EIK)高压缩比电子枪,利用二维仿真软件E-GUN 和三维仿真软件Opera-3D 对轴对称电子束在均匀永磁聚焦磁场内运动状态进行建模并仿真计算。相关结果表明,在阳极电压25 kV、注电流2.5 A、阴极面电流密度不超过12A/cm2 的条件下,面压缩比约为85,电子注以良好的刚性通过互作用区域。