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碳纳米管阴极强流脉冲发射放气质谱分析

谌怡 张篁 刘星光 夏连胜 杨安民

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碳纳米管阴极强流脉冲发射放气质谱分析

谌怡, 张篁, 刘星光, 夏连胜, 杨安民

Outgassing mass spectrum analysis with intense pulsed emission of carbon nanotube cathode

Shen Yi, Zhang Huang, Liu Xing-Guang, Xia Lian-Sheng, Yang An-Min
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  • 借助2 MeV直线感应加速器注入器平台,利用四极质谱仪研究了碳纳米管阴极的强流脉冲发射放气质谱特性. 研究结果表明:在脉冲高压电场下,碳纳米管阴极材料释放出较多的吸附气体,解吸气体又以CO2,N2(CO),H2三种气体居多,这些解吸气体在阴极等离子体形成过程中起着重要的作用. 通过分析解吸气体成分的含量,证明碳纳米管阴极强流脉冲电子发射过程为场致等离子体发射,而不是场致爆炸发射.
    The outgassing mass spectrum property with intense pulsed emission of the carbon nanotube(CNT) cathode is investigated on a 2 MeV linear induction accelerator injector by using the quadrupole mass spectrometer. The results show that the cathode has a capability of desorbing gases from the CNT cathode under pulsed high voltage. There are significant CO2, N2(CO) and H2 desorbing gases which play an important role in the formation of the cathode plasma. The mechanism of electron emission of CNT cathode is plasma-induced field emission, rather than explosive field emission, which is proved by analyzing the desorbed gases component.
    • 基金项目: 新金属材料国家重点实验室基金(批准号: 20082D-10)资助的课题.
    [1]

    Xia L S, Wang M, Huang Z P, Zhang K Z, Shi J S, Zhang L W, Deng J J 2004 Acta Phys. Sin. 53 3435 (in Chinese) [夏连胜、 王 勐、 黄子平、 张开志、 石金水、 章林文、 邓建军 2004 物理学报 53 3435]

    [2]

    Xia L S, Zhang H, Jiang X G, Yang A M, Li C G, Wang Y, Pang H F, Zhang K Z, Shi J S, Zhang L W, Deng J J 2006 High Ener. Phys. Nucl. Phys. 30 470 (in Chinese) [夏连胜、 张 篁、 江孝国、 杨安民、 李成刚、 王 远、 潘海峰、 张开 志、 石金水、 章林文、 邓建军 2006 高能物理与核物理 30 470] 〖3] Liao Q L, Zhang Y, Xia L S, Huang Y H, Qi J J, Gao Z J, Zhang H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5335 (in Chinese) [廖庆亮、 张 跃、 夏连胜、 黄运华、 齐俊杰、 高战军、 张 篁 2007物理学报 56 5335]

    [3]
    [4]
    [5]
    [6]

    Miller R B 1998 J. Appl. Phys. 84 3880

    [7]

    Krasik Y E, Dunaevsky A, Krokhmal A, Felsteiner J, Gunin A V, Pegel I V, Korovin S D 2001 J. Appl. Phys. 89 2379

    [8]
    [9]
    [10]

    Saveliev Y M, Sibbett W, Parkes D M 2003 J. Appl. Phys. 94 7146

    [11]

    Shiffler D, Zhou O, Bower C, LaCour M, Golby K 2004 IEEE Trans. Plasma Sci. 32 2152

    [12]
    [13]

    Parker R K, Anderson R E, Duncan C V 1974 J. Appl. Phys. 45 2463

    [14]
    [15]
    [16]

    Liu L, Li L M, Wen J C, Wang H 2005 High Power Laser and Particle Beams 17 1205 (in Chinese) [刘 列、 李力民、 文建春、 万 红 2005 强激光与粒子束 17 1205]

    [17]
    [18]

    Zhang Z X, Hou S M, Zhao X Y, Zhang H, Sun J P, Liu W M, Xue Z Q, Shi Z J, Gu Z N 2002 Acta Phys. Sin. 51 434 (in Chinese) [张兆祥、侯士敏、赵兴钰、张 浩、孙建平、刘惟敏、薛增泉、施祖进、顾镇南 2002 物理学报 51 434]

    [19]

    Xu J T 2003 Vac. Electron. 5 77 (in Chinese) [徐江涛 2003 真空电子技术 5 77] 〖12] Xia L S, Zhang L W, Huang Z P, Gao F, Shi J S, Deng J J 2004 High Power Laser and Particle Beams 16 943 (in Chinese) [夏连胜、 章林文、 黄子平、 高 峰、 石金水、 邓建军 2004 强激光与粒子束 16 943]

    [20]
    [21]
    [22]
    [23]

    Liao Q L 2009 Ph. D. Dissertation (Beijing: University of Science and Technology Beijing)(in Chinese) [廖庆亮 2009 博士学位论文 (北京: 北京科技大学)]

    [24]

    Goi J G 1994 Temperature Dependence of the Electron Induced Gas Desorption Yields From 316 L+N Stainless Steel, OFHC Cu and Al Samples (Geneva: CERN)

    [25]

    Shen Y, Xia L S, Zhang H, Liu X G, Liao Q L 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 775 (in Chinese) [谌 怡、 夏连胜、 张 篁、 刘星光、 廖庆亮 2011 强激光与粒子束 23 775]

  • [1]

    Xia L S, Wang M, Huang Z P, Zhang K Z, Shi J S, Zhang L W, Deng J J 2004 Acta Phys. Sin. 53 3435 (in Chinese) [夏连胜、 王 勐、 黄子平、 张开志、 石金水、 章林文、 邓建军 2004 物理学报 53 3435]

    [2]

    Xia L S, Zhang H, Jiang X G, Yang A M, Li C G, Wang Y, Pang H F, Zhang K Z, Shi J S, Zhang L W, Deng J J 2006 High Ener. Phys. Nucl. Phys. 30 470 (in Chinese) [夏连胜、 张 篁、 江孝国、 杨安民、 李成刚、 王 远、 潘海峰、 张开 志、 石金水、 章林文、 邓建军 2006 高能物理与核物理 30 470] 〖3] Liao Q L, Zhang Y, Xia L S, Huang Y H, Qi J J, Gao Z J, Zhang H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5335 (in Chinese) [廖庆亮、 张 跃、 夏连胜、 黄运华、 齐俊杰、 高战军、 张 篁 2007物理学报 56 5335]

    [3]
    [4]
    [5]
    [6]

    Miller R B 1998 J. Appl. Phys. 84 3880

    [7]

    Krasik Y E, Dunaevsky A, Krokhmal A, Felsteiner J, Gunin A V, Pegel I V, Korovin S D 2001 J. Appl. Phys. 89 2379

    [8]
    [9]
    [10]

    Saveliev Y M, Sibbett W, Parkes D M 2003 J. Appl. Phys. 94 7146

    [11]

    Shiffler D, Zhou O, Bower C, LaCour M, Golby K 2004 IEEE Trans. Plasma Sci. 32 2152

    [12]
    [13]

    Parker R K, Anderson R E, Duncan C V 1974 J. Appl. Phys. 45 2463

    [14]
    [15]
    [16]

    Liu L, Li L M, Wen J C, Wang H 2005 High Power Laser and Particle Beams 17 1205 (in Chinese) [刘 列、 李力民、 文建春、 万 红 2005 强激光与粒子束 17 1205]

    [17]
    [18]

    Zhang Z X, Hou S M, Zhao X Y, Zhang H, Sun J P, Liu W M, Xue Z Q, Shi Z J, Gu Z N 2002 Acta Phys. Sin. 51 434 (in Chinese) [张兆祥、侯士敏、赵兴钰、张 浩、孙建平、刘惟敏、薛增泉、施祖进、顾镇南 2002 物理学报 51 434]

    [19]

    Xu J T 2003 Vac. Electron. 5 77 (in Chinese) [徐江涛 2003 真空电子技术 5 77] 〖12] Xia L S, Zhang L W, Huang Z P, Gao F, Shi J S, Deng J J 2004 High Power Laser and Particle Beams 16 943 (in Chinese) [夏连胜、 章林文、 黄子平、 高 峰、 石金水、 邓建军 2004 强激光与粒子束 16 943]

    [20]
    [21]
    [22]
    [23]

    Liao Q L 2009 Ph. D. Dissertation (Beijing: University of Science and Technology Beijing)(in Chinese) [廖庆亮 2009 博士学位论文 (北京: 北京科技大学)]

    [24]

    Goi J G 1994 Temperature Dependence of the Electron Induced Gas Desorption Yields From 316 L+N Stainless Steel, OFHC Cu and Al Samples (Geneva: CERN)

    [25]

    Shen Y, Xia L S, Zhang H, Liu X G, Liao Q L 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 775 (in Chinese) [谌 怡、 夏连胜、 张 篁、 刘星光、 廖庆亮 2011 强激光与粒子束 23 775]

  • [1] 蔡丹, 刘列, 巨金川, 王海涛, 赵雪龙, 王潇. 碳纳米管和天鹅绒阴极强流发射特性的对比研究. 物理学报, 2016, 65(4): 045202. doi: 10.7498/aps.65.045202
    [2] 王益军, 严诚. 不同电场下碳纳米管场致发射电流密度研究. 物理学报, 2015, 64(19): 197304. doi: 10.7498/aps.64.197304
    [3] 向飞, 吴平, 曾凡光, 王淦平, 李春霞, 鞠炳全. 强流碳纳米管阴极快脉冲重频发射特性. 物理学报, 2015, 64(16): 164103. doi: 10.7498/aps.64.164103
    [4] 雷达, 孟根其其格, 张荷亮, 智颖飙. 一种平行栅碳纳米管阵列阴极的场发射特性研究. 物理学报, 2013, 62(24): 248502. doi: 10.7498/aps.62.248502
    [5] 麻华丽, 霍海波, 曾凡光, 向飞, 王淦平. 铜基碳纳米管薄膜的制备及其强流脉冲发射特性研究. 物理学报, 2013, 62(15): 158801. doi: 10.7498/aps.62.158801
    [6] 袁学松, 张宇, 孙利民, 黎晓云, 邓少芝, 许宁生, 鄢扬. 碳纳米管冷阴极脉冲发射特性及仿真模型研究. 物理学报, 2012, 61(21): 216101. doi: 10.7498/aps.61.216101
    [7] 谌怡, 张篁, 杨安民, 夏连胜, 刘星光. 碳纳米管阴极强流脉冲发射放气特性研究. 物理学报, 2012, 61(7): 072901. doi: 10.7498/aps.61.072901
    [8] 王益军, 王六定, 杨敏, 严诚, 王小冬, 席彩萍, 李昭宁. 锥顶碳纳米管的结构稳定性与场致发射性能. 物理学报, 2011, 60(7): 077303. doi: 10.7498/aps.60.077303
    [9] 潜力, 王昱权, 刘亮, 范守善. 碳纳米管在大气压环境中的场致发射特性. 物理学报, 2011, 60(2): 028801. doi: 10.7498/aps.60.028801
    [10] 潘金艳, 张文彦, 高云龙. 基于铟锡氧化物/Ti复合电极的高亮度碳纳米管场致发射冷阴极. 物理学报, 2010, 59(12): 8762-8769. doi: 10.7498/aps.59.8762
    [11] 郑新亮, 李广山, 钟寿仙, 田进寿, 李振红, 任兆玉. 激光烧蚀对碳纳米管薄膜场发射性能的影响. 物理学报, 2008, 57(12): 7912-7918. doi: 10.7498/aps.57.7912
    [12] 孙海军, 梁世东. Peierls相变与磁场中碳纳米管的场发射. 物理学报, 2008, 57(3): 1930-1934. doi: 10.7498/aps.57.1930
    [13] 廖庆亮, 张 跃, 黄运华, 齐俊杰, 高战军, 夏连胜, 张 篁. 碳纳米管阴极的短脉冲爆炸场发射与等离子体膨胀. 物理学报, 2008, 57(3): 1778-1783. doi: 10.7498/aps.57.1778
    [14] 廖庆亮, 张 跃, 夏连胜, 齐俊杰, 黄运华, 邓战强, 高战军, 曹佳伟. 丝网印刷制备碳纳米管阴极的强流脉冲发射特性研究. 物理学报, 2008, 57(4): 2328-2333. doi: 10.7498/aps.57.2328
    [15] 郭大勃, 元 光, 宋翠华, 顾长志, 王 强. 碳纳米管的变温场发射. 物理学报, 2007, 56(10): 6114-6117. doi: 10.7498/aps.56.6114
    [16] 郭平生, 陈 婷, 曹章轶, 张哲娟, 陈奕卫, 孙 卓. 场致发射阴极碳纳米管的热化学气相沉积法低温生长. 物理学报, 2007, 56(11): 6705-6711. doi: 10.7498/aps.56.6705
    [17] 廖庆亮, 张 跃, 夏连胜, 黄运华, 齐俊杰, 高战军, 张 篁. 碳纳米管阴极的强流脉冲发射性能研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5335-5340. doi: 10.7498/aps.56.5335
    [18] 宋教花, 张耿民, 张兆祥, 孙明岩, 薛增泉. 多壁碳纳米管阵列场发射研究. 物理学报, 2004, 53(12): 4392-4397. doi: 10.7498/aps.53.4392
    [19] 张兆祥, 侯士敏, 赵兴钰, 张浩, 孙建平, 刘惟敏, 薛增泉, 施祖进, 顾镇南. 单壁碳纳米管的场发射特性研究. 物理学报, 2002, 51(2): 434-438. doi: 10.7498/aps.51.434
    [20] 孙建平, 张兆祥, 侯士敏, 赵兴钰, 施祖进, 顾镇南, 刘惟敏, 薛增泉. 用场发射显微镜研究单壁碳纳米管场发射. 物理学报, 2001, 50(9): 1805-1809. doi: 10.7498/aps.50.1805
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-23
  • 修回日期:  2011-03-04
  • 刊出日期:  2011-04-05

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