搜索

x

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

脉冲电场下两种电极材料表面电子发射阈值特性的实验研究

苏兆锋 杨海亮 张鹏飞 来定国 郭建明 任书庆 王强

引用本文:
Citation:

脉冲电场下两种电极材料表面电子发射阈值特性的实验研究

苏兆锋, 杨海亮, 张鹏飞, 来定国, 郭建明, 任书庆, 王强

Preliminary experimental research of electron emission characteristics on surface area of two kinds of electrodes

Su Zhao-Feng, Yang Hai-Liang, Zhang Peng-Fei, Lai Ding-Guo, Guo Jian-Ming, Ren Shu-Qing, Wang Qiang
PDF
导出引用
  • 研究了金属表面电子发射阈值的测量原理. 以待测材料为阴极,以法拉第筒作为阳极收集电子. 在“晨光号”加速器上,测量了不同粗糙度的304L不锈钢和铝表面电子发射阈值及经表面涂覆工艺处理后这两种电极材料表面电子发射阈值. 研究发现:电极表面磨光可以抑制电子发射,随着粗糙度的增加,电子发射阈值降低;金属表面涂覆对抑制电子发射效果更为显著,电子发射阈值增加了一倍.
    The principle of measuring electron emission threshold of surface area metal electrode is presented. The measurement system of electron emission thresholds of two electrodes is developed. The electron emission characteristics of materials with different roughness degrees or Cr2O3 coating-deposit 40 um are measured in “Chenguang” accelerator. The results show that polishing can suppress electron emission. The higher the roughness degree of material, the lower the electron emission threshold is. Material coated with Cr2O3 has higher electron emission threshold than polished material.
    • 基金项目: 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室基金(批准号:SKLIPR1207)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Foundation of State Key Laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation and Effect, China (Grant No. SKLIPR1207).
    [1]

    Guo F, Li Y D, Wang H G, Liu C L, Hu Y X, Zhang P F, Ma M 2011 Acta Phys. Sin. 60 102901 (in Chinese)[郭帆, 李永东, 王洪广, 刘纯亮, 呼义翔, 张鹏飞, 马萌 2011 物理学报 60 102901]

    [2]

    Zhou J, Zhang P F, Yang H L, Sun J, Sun J F, Su Z F, Liu W D 2012 Acta Phys. Sin. 61 245203 (in Chinese)[周军, 张鹏飞, 杨海亮, 孙江, 孙剑锋, 苏兆锋, 刘万东 2012 物理学报 61 245203]

    [3]

    Li L Q, Meng L, Deng J J, Song S Y, Zou W K, Liu D G, Liu S G 2010 Acta Phys. Sin. 59 1643 (in Chinese)[刘腊群, 蒙林, 邓建军, 宋盛义, 邹文康, 刘大刚, 刘盛纲 2010 物理学报 59 1643]

    [4]

    David J J, Harry C I, Mark E S, William A S 2003 14th IEEE International Pulsed Power Conference Dallas, Texas, June 15-18, 2003 p1021

    [5]

    David J J, William E F, Mark E S, William A S 2002 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum Tours, France, 2002 p131

    [6]

    He X P, Shi L, Zhang J S, Qiu A C 2000 High Power Laser and Particle Beams 12 753 (in Chinese) [何小平, 石磊, 张嘉生, 邱爱慈 2000 强激光与粒子束 12 753]

    [7]

    Song X P, Chen R, Bao C Y, Wang D W 2005 Acta Phys. Sin. 54 4198 (in Chinese)[宋晓鹏, 陈戎, 包成玉, 王德武 2005 物理学报 54 4198]

    [8]

    Yang H L, Qiu A C, Li J Y, Sun J F, He X P, Tang J P, Wang H Y, Huang J J, Ren S Q, Zou L L, Yang L 2005 Acta Phys. Sin. 54 4072 (in Chinese)[杨海亮, 邱爱慈, 李静雅, 孙剑锋, 何小平, 汤俊萍, 王海洋, 黄建军, 任书庆, 邹丽丽, 杨莉 2005 物理学报 54 4072]

    [9]

    Liu Y X 1995 Electronic Emission and Photocathode (Beijing: Beijing Institute of Technology Press) p109 (in Chinese) [刘元霞 1995 电子发射与光电阴极 (北京: 北京理工大学出版社) 第109页]

    [10]

    Zhu C C, Huangpu L J, Huai Y J 2002 Acta Phys. Sin. 51 382 (in Chinese)[朱长纯, 皇甫鲁江, 淮永进 2002 物理学报 51 382]

    [11]

    Zuo Y H, Wang J G, Fan R Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 215202 (in Chinese)[左应红, 王建国, 范如玉 2012 物理学报 61 215202]

    [12]

    Bai X, Zhang G M, Wang M S, Zhang Z X, Yu J, Zhao X Y, Guo D Z, Xue Z Q 2009 Chin. Phys. B 18 3517

    [13]

    Wang Y Y, Li Y A, Xu J S, Gu G R 2012 Chin. Phys. B 21 087902

    [14]

    Wang J S 2008 Electronic Emission Material (Beijing: Beijing University of Technology Press) p197 (in Chinese) [王金淑 2008 电子发射材料 (北京: 北京工业大学出版社) 第197页]

    [15]

    Wang X P, Wang L J, Duan X C, Wang L Y, Zhang L, L C R, Lei T 2009 Chin. Phys. B 18 2078

  • [1]

    Guo F, Li Y D, Wang H G, Liu C L, Hu Y X, Zhang P F, Ma M 2011 Acta Phys. Sin. 60 102901 (in Chinese)[郭帆, 李永东, 王洪广, 刘纯亮, 呼义翔, 张鹏飞, 马萌 2011 物理学报 60 102901]

    [2]

    Zhou J, Zhang P F, Yang H L, Sun J, Sun J F, Su Z F, Liu W D 2012 Acta Phys. Sin. 61 245203 (in Chinese)[周军, 张鹏飞, 杨海亮, 孙江, 孙剑锋, 苏兆锋, 刘万东 2012 物理学报 61 245203]

    [3]

    Li L Q, Meng L, Deng J J, Song S Y, Zou W K, Liu D G, Liu S G 2010 Acta Phys. Sin. 59 1643 (in Chinese)[刘腊群, 蒙林, 邓建军, 宋盛义, 邹文康, 刘大刚, 刘盛纲 2010 物理学报 59 1643]

    [4]

    David J J, Harry C I, Mark E S, William A S 2003 14th IEEE International Pulsed Power Conference Dallas, Texas, June 15-18, 2003 p1021

    [5]

    David J J, William E F, Mark E S, William A S 2002 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum Tours, France, 2002 p131

    [6]

    He X P, Shi L, Zhang J S, Qiu A C 2000 High Power Laser and Particle Beams 12 753 (in Chinese) [何小平, 石磊, 张嘉生, 邱爱慈 2000 强激光与粒子束 12 753]

    [7]

    Song X P, Chen R, Bao C Y, Wang D W 2005 Acta Phys. Sin. 54 4198 (in Chinese)[宋晓鹏, 陈戎, 包成玉, 王德武 2005 物理学报 54 4198]

    [8]

    Yang H L, Qiu A C, Li J Y, Sun J F, He X P, Tang J P, Wang H Y, Huang J J, Ren S Q, Zou L L, Yang L 2005 Acta Phys. Sin. 54 4072 (in Chinese)[杨海亮, 邱爱慈, 李静雅, 孙剑锋, 何小平, 汤俊萍, 王海洋, 黄建军, 任书庆, 邹丽丽, 杨莉 2005 物理学报 54 4072]

    [9]

    Liu Y X 1995 Electronic Emission and Photocathode (Beijing: Beijing Institute of Technology Press) p109 (in Chinese) [刘元霞 1995 电子发射与光电阴极 (北京: 北京理工大学出版社) 第109页]

    [10]

    Zhu C C, Huangpu L J, Huai Y J 2002 Acta Phys. Sin. 51 382 (in Chinese)[朱长纯, 皇甫鲁江, 淮永进 2002 物理学报 51 382]

    [11]

    Zuo Y H, Wang J G, Fan R Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 215202 (in Chinese)[左应红, 王建国, 范如玉 2012 物理学报 61 215202]

    [12]

    Bai X, Zhang G M, Wang M S, Zhang Z X, Yu J, Zhao X Y, Guo D Z, Xue Z Q 2009 Chin. Phys. B 18 3517

    [13]

    Wang Y Y, Li Y A, Xu J S, Gu G R 2012 Chin. Phys. B 21 087902

    [14]

    Wang J S 2008 Electronic Emission Material (Beijing: Beijing University of Technology Press) p197 (in Chinese) [王金淑 2008 电子发射材料 (北京: 北京工业大学出版社) 第197页]

    [15]

    Wang X P, Wang L J, Duan X C, Wang L Y, Zhang L, L C R, Lei T 2009 Chin. Phys. B 18 2078

  • [1] 杨初平, 耿屹楠, 王捷, 刘兴南, 时振刚. 高气压氦气平行极板击穿电压及场致发射的影响. 物理学报, 2021, 70(13): 135102. doi: 10.7498/aps.70.20210086
    [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] 徐艳, 陈飞, 谢冀江, 李殿军, 杨贵龙, 高飞, 郭劲. 半导体抽运铯蒸气激光器阈值特性分析. 物理学报, 2014, 63(17): 174201. doi: 10.7498/aps.63.174201
    [4] 王慧琴, 龚旗煌. 随机光纤激光器中光纤与随机介质匹配问题的研究. 物理学报, 2013, 62(21): 214202. doi: 10.7498/aps.62.214202
    [5] 左应红, 王建国, 范如玉. 二极管间隙距离对场致发射过程中空间电荷效应的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 215202. doi: 10.7498/aps.61.215202
    [6] 彭凯, 刘大刚. 三维热场致发射模型的数值模拟与研究. 物理学报, 2012, 61(12): 121301. doi: 10.7498/aps.61.121301
    [7] 毛明明, 徐晨, 魏思民, 解意洋, 刘久澄, 许坤. 质子注入能量对垂直腔面发射激光器的阈值和功率的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 214207. doi: 10.7498/aps.61.214207
    [8] 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
    [9] 邓舒鹏, 李文萃, 黄文彬, 刘永刚, 鲁兴海, 宣丽. 基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究. 物理学报, 2011, 60(5): 056102. doi: 10.7498/aps.60.056102
    [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] 赵红东, 张卫华, 李文超, 刘会丽, 孙梅. 电流孔的尺寸对双氧化限制垂直腔面发射激光器阈值的影响. 物理学报, 2010, 59(6): 3948-3952. doi: 10.7498/aps.59.3948
    [12] 付方正, 李明. 蒙特卡罗法计算无序激光器的阈值. 物理学报, 2009, 58(9): 6258-6263. doi: 10.7498/aps.58.6258
    [13] 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
    [14] 王 宏, 欧阳征标, 韩艳玲, 孟庆生, 罗贤达, 刘劲松. 随机性对部分随机介质激光器阈值的影响. 物理学报, 2007, 56(5): 2616-2622. doi: 10.7498/aps.56.2616
    [15] 林志贤, 郭太良, 胡利勤, 姚 亮, 王晶晶, 杨春建, 张永爱, 郑可炉. 四角状氧化锌纳米材料的场致发射平板显示器. 物理学报, 2006, 55(10): 5531-5534. doi: 10.7498/aps.55.5531
    [16] 邓诚先, 李正佳, 朱长虹. 具有腔内光放大的单共振光参量振荡器. 物理学报, 2005, 54(10): 4754-4760. doi: 10.7498/aps.54.4754
    [17] 刘筠乔, 詹杰民. Spindt型与薄膜场致发射的数值模拟与特性比较. 物理学报, 2005, 54(7): 3439-3443. doi: 10.7498/aps.54.3439
    [18] 张新陆, 王月珠, 鞠有伦. 能量传递上转换对Tm,Ho:YLF激光器阈值的影响. 物理学报, 2005, 54(1): 117-122. doi: 10.7498/aps.54.117
    [19] 杨海亮, 邱爱慈, 李静雅, 孙剑锋, 何小平, 汤俊萍, 王海洋, 黄建军, 任书庆, 邹丽丽, 杨 莉. 叠片法测量“闪光二号”加速器的高功率离子束能谱. 物理学报, 2005, 54(9): 4072-4078. doi: 10.7498/aps.54.4072
    [20] 邱建荣, 姜雄伟, 朱从善, 干福熹. 飞秒激光作用下光学玻璃和激光玻璃的光致暗化及其ESR研究. 物理学报, 2001, 50(5): 871-874. doi: 10.7498/aps.50.871
计量
  • 文章访问数:  2821
  • PDF下载量:  385
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-29
  • 修回日期:  2014-01-23
  • 刊出日期:  2014-05-05

脉冲电场下两种电极材料表面电子发射阈值特性的实验研究

  • 1. 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
    基金项目: 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室基金(批准号:SKLIPR1207)资助的课题.

摘要: 研究了金属表面电子发射阈值的测量原理. 以待测材料为阴极,以法拉第筒作为阳极收集电子. 在“晨光号”加速器上,测量了不同粗糙度的304L不锈钢和铝表面电子发射阈值及经表面涂覆工艺处理后这两种电极材料表面电子发射阈值. 研究发现:电极表面磨光可以抑制电子发射,随着粗糙度的增加,电子发射阈值降低;金属表面涂覆对抑制电子发射效果更为显著,电子发射阈值增加了一倍.

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回