用锆铝作激活剂的氧化物阴极

本文介绍一种新型的氧化物阴极。该阴极采用锆铝合金作激活剂,直接加在发射物质中。用这种发射物质制备的阴极,在850℃能支取0.8A～2.0A/cm~2的直流发射电流;在同样的阴极温度下,能提供脉冲发射电流密度10～25A/cm~2(脉宽10μs,重复频率1000Hz),文中介绍了阴极寿命试验情况,并将该阴极与镍海绵阴极作了比较。     

紧凑型荧光灯阴极电子发射性能的探讨

一、前言紧凑型荧光灯阴极的构成,包括基金属和电子发射层两部份。电子层又由碱土金属碳酸盐等按一定比例涂覆在基金属上。基金属不仅是氧化物涂层的支撑体,以传导热量将涂层加热到所需温度,而且在分解激活和使用过程中,储存并不断提供激活剂,使阴极能够持续得到“超额钡”的补给。     

收讯管阴极的慢性失效

收讯放大电路中工作的电子管失效的主要原因是阴极失效,约占85～95%。收讯放大管中所用的阴极多数是氧化物阴极,氧化物阴极慢性失效的主要原因是热电子发射下降和中间层电阻增长。发射下降氧化物阴极电子发射下降的基本原因是氧化物涂层中电子发射物质自由钡的产生率低于其消耗率。造成自由钡损耗的大致途径有三个:一是高温下的蒸发;二是有害气体的中毒作用;三是离子轰击所造成的阴极溅散。1.阴极物质的蒸发阴极物质的蒸发既可发生在氧化物涂层,亦可发生在基金属上。主要的蒸发物是氧化钡(BaO)和自由钡(Ba)由于从阴极上蒸发掉一个钡原子所需的能量(2.3电子伏)比蒸发掉一个氧化钡分子所需的能量(2.9电子伏)小,因此钡     

推荐一种长寿命单件式阴极

引论通常.电子管氧化物阴极都是由镍基底与其上涂复的碱土金属氧化物多孔层构成的。在镍基底中含有浓度极低的还原剂,比如镁、硅和铝等等。在高温下,这些还原剂不断地向氧化物涂层扩散,并使少量氧化钡还原成钡,这对于激活氧化物的发射面来讲,游离钡的存在是十分必要的。关于氧化物阴极的上述工作机理是共所周知的。在常规氧化物阴极中,可用镍基金属冲制成阴极帽,再用点焊法将阴极帽焊接征用镍铬合金制成的阴极套上,镍铬合金的成分按重量     

用俄歇电子谱仪和X射线光电子谱仪研究氧化物阴极

本文用俄歇电子谱仪和X射线光电子谱仪研究了氧化物阴极在分解激活过程中表面、基底和涂层交界面的化学成分、化学态以及基底中的激活剂对涂层的作用。获得的实验结果表明,在激活过程中,阴极表面诸成分的原子浓度百分比发生了明显变化,产生了超额Ba。基底中的激活剂Mg对超额Ba的产生起重要作用。充分激活的阴极表面层是由(Ba,Sr,Ca)O和超额Ba构成的。超额Ba是电子发射的源泉。     

氧化物阴极新进展

文章着重介绍稀土金属氧化物或稀土金属加入普通氧化物阴极电子发射涂层中，明显地提高了阴极发射性能并延长了寿命周期。同时给出微电子探针分析仪对涂层中激活剂分析对比图以及发射测量的对比图。     

氧化物热阴极的电子初速分布

热阴极的电子初速分布问题过去研究得很多,如对纯金属阴极和复杂阴极的电子初速分布,及在直流发射情况下和脉冲发射情况下工作时的电子初速分布都进行过细致的研究。 但是在电子温度高于、低于还是等于阴极温度(晶体点阵温度)和在什么情况下速度分布是连续的,在什么情况下速度是不连续的,研究结果并不一致。因此,我们在前人的工作基础上,进一步明确这些问题。 实验是在直接减速和先加速后再减速的情况下以及在直流发射和脉冲发射情况下进行的,得到的结果是: (1)直接减速时,由于支取的电流小,电子温度与阴极温度一致。 (2)对氧化物阴极来说,在直流发射情况下,特别是在空间电荷限制的情况下,电子初速分布是麦克斯韦分布;而只有在脉冲情况下,电子初速才能分布成谱。 (3)电子温度高于阴极温度,即所谓电子气过热,主要是由于涂层电阻,而速度谱线的出现则是涂层电阻和涂层表面不平的联合作用。     

氧化物阴极

书中概括了氧化物阴极的研究结果、制造方法和在电子器件中的应用经验。讨论了热电子发射的物理学问题和在阴极形成和工作时发生的理—化过程。探讨了氧化物阴极结构和活性涂层的材料、阴极组件的制造工艺、结构、参量及其检验的方法。最后还分析了阴极组件在超高频、电子束、振荡、调制和其它器件中的应用情况。 本书的对象是从事于电子工业的工程师、科学工作者、以及大专院校相应专业的学生。     

氧化物阴极(续)

4—3 氧化物涂层的电阻 碱土金属氧化物是一种宽禁带的半导体。其内由于带间跃迁出现的电流载流子浓度较低。实际上,全部导电电子都是由施主中心（杂质.晶格缺陷）电离产生的。体积中后者的浓度。处在与决定于阴极热电子活性之晶体表面上缺陷浓度的平衡状态中。这就引起了研究氧化物涂层体积之物理特性的兴趣《电导率、热电动势、霍尔效应等）。来看看所进行工作的主要结果。考虑到氧化物涂层的成份和结构的复杂性,它的电物理特性与活性状态有关系,在叙述多孔系统的数据时,将把它的性质与相应活性状态中单晶体的性质对照。     

氧化物阴极激活过程的俄歇能谱分析

本文介绍了一种实验室用的俄歇电子能谱分析装置。利用该装置对氧化物阴极及其活性镍基金属进行了分析研究,观察到激活前后Ba、Sr原子浓度比有明显变化,这种变化与活性Ni中激活剂向表面富集有关。激活好的氧化物阴极表面BaO多于SrO,而且有盈余Ba存在。     

第五章 氧化物阴极形成和工作时发生的过程

5—1,碳酸盐转变为氧化物。活性氧化物涂层的形成 氧化物阴极作为热电子发射极,是在电子器件排气和老炼的过程中形成的,在排气和老炼的时间内,出现阴极和其它另件的除气基金属与氧化物涂层的反应、氧化物固溶晶体的形成、以及其它的过程。由于真空器件的结构和使用材料的多样性、阴极激活和工作条件的差别、以及迅速实施过程的必要性,使难于找到共同形式之氧化物阴极除气和激活的最佳状态。然而,根据氧化物涂层形成过程的一般分析,单独找出适用于具体类型电子器件和阴极除气、激活的最佳状态是可能的。可把它们分成两个阶段:     

飞行时间质谱法研究新型氧化物阴极的蒸发

阴极的蒸发是评价阴极性能的一个重要指标，它直接关系到微波管的稳定性和寿命。采用飞行时间质谱法 (ToFMS)，分析气-液相合成碳酸盐制备贮存式氧化物阴极在分解、激活过程中及激活后的蒸发物。结果表明：新型碳酸盐阴极纯净无杂质，在常规分解工艺过程中能够充分分解和激活；激活时阴极涂层内产生盈余Ba，此时检测到Ba 的蒸发；在微波管最高工作温度时没有检测到活性物质，不会因为Ba 蒸发过快而造成阴极寿命和发射电流快速降低。     

覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究

覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150 ℃×2 h激活,并对其表面微区的热电子发射像及其随温度的变化作了比较。结果发现,两种阴极的热电子发射均主要位于孔隙及其邻近颗粒边缘;随温度升高,未覆膜阴极发射主要集中于孔隙内及周边有限区域内,发射面积增量较小,覆膜则使阴极有效发射区域得以由孔隙及其边缘向距孔隙更远的区域延伸,发射面积大幅增加。上述结果首次给出了覆膜浸渍扩散阴极微区的电子发射特征,对于理解该类型阴极发射机理有一定参考价值。     

使用胶片涂料做粘结剂的氧化物阴极的发射特性

最近研制出来一种热电子发射体,并已对它的电子发射能力进行了研究。该种发射体可以做成几乎是任意形状的很小面积,所采用的方法是标准的光刻工艺。所测得的发射特性可以与标准的喷涂氧化物阴极相比。也就是说,该阴极的有效功函数φ_E(1000K)1.66±0.50eV,而△φ_E/△T6.3×10~(-4)eV/K。     

李查逊数据诺模图

在热电子发射的研究中,阴极材料的逸出功往往可应用李查逊直线法求得.在画李查逊直线时,要获得1/T、lg(j/T~2)等数据要经过大量计算工作.本文介绍一种李查逊数据诺模图,根据温度T及发射电流密度j可直接求出1/T及lg(j/T~2),省却了大量的繁复的计算工作.图1适用于氧化物阴极及新型阴极(因温度为600～1500°K).图2适用于纯金属阴极(因温度较高).在图1、2中,电流密度j仅画出1～10安/厘米~2,实际上尚可扩充量程.如乘以10~n,则X=j/T~2或j/T~(5/4)亦必须根据查得的结果乘以10~n,lgx亦须相应考虑.兹举例说明如下:     

氧化物阴极(继四)

实用氧化物阴极涂层的成份和结构是复杂的。研究的结果表明,由下列成份(分子的百分比)如BαO:SrO:CαO—47:43:10碱土金属氧化物之固溶体组成的氧化物涂层,具有最好的发射性质。等分子组成的二元氧化物(BαSr)o给出的发射略小些。     

VCSEL中布拉格反射体的电流机制和伏安特性

采用张弛法数值求解静电势的泊松方程 ,得出垂直腔面发射激光器 (VCSEL)中 N型和 P型分布布拉格反射体 (DBR)中一个周期单元的精确能带图。并以此为依据 ,从理论上分别分析和比较了多子漂移扩散、纯漂移和热电子发射电流机制所起的作用。指出由一对反对称同型异质结构成的 DBR一个周期单元总是表现出欧姆性 ,但热电子发射电流机制的存在容易使每个结呈现整流特性 ,以致在电流输运过程中起主要作用的是其反向特性 ,导致偏压和电阻过大器件不能正常工作。但是漂移扩散机制具有明显欧姆性 ,在利用缓变 DBR结构消除异质尖峰势垒之后漂移扩散机制将决定主要的电流输运     

基金属镀铼氧化物阴极

本文介绍一种镍钨钙基底,镀铼的氧化物阴极,这种阴极在650～750℃的温度下工作,支取300～500mA/cm~2的电流,寿命相继达到15000～25000小时以上(有些还仍在继续进行)。这种阴极除具有一般氧化物阴极所具有的工艺简单、应用方便的优点外,还具有工作温度低、发射性能好和使用寿命长的特点。我们对一些不同厚度的镀层进行了发射性能与寿命方面的试验,同时对镀层所起的作用做了定性的分析。     

电子枪发射电流的数值计算

本文根据热电子发射的统计理论,运用无穷大平板二极管中考虑电子纵向热速度效应的电位状态与普通电子枪中阴极前面的电位状态相等效的处理方法,编写了电子枪的计算机程序,得到了计算的电子枪发射电流值与实测的电流值相一致的结果,文中还通过计算分析指出,在计算电子束管电子枪的发射电流时,必须考虑电子的纵向热速度效应,其计算的电流值比3/2次方定律的电流值大,且更接近实测结果;微波管强流电子枪中,电子纵向热速度效应在低工作电压下比在高工作电压下影响大些,但总的来说,比在电子束管中的影响小得多;电子纵向热速度效应对发射电流的影响随阴极的发射电流密度与阴极发射本领差别的增大而增加,但当这一差别大于一定值后,这种影响的大小趋于恒值。     

一种新的氧化物阴极粉浆-聚甲基丙烯酸树酯

本文陈述一种由聚甲基丙烯酸正了酯和异丁酯组成的氧化物阴极粘结剂。聚甲基丙烯酸树酯由于容易生产,便于控制杂质成分,所以性能稳定,且处理操作安全。它们的分解产物几乎完全解聚成气态单体,对阴极和调制极等,均无沾污。通试验证明,用甲基丙烯酸正了和异丁酯作为粘结剂的氧化物阴极初始激活容易,活性较好,寿命过程中发射稳定,衰退缓慢。此外,在工艺上所带来的优点是,阴极的涂层牢固,不易掉粉、装架时,涂层不易受损。