用SEM EDS和IPS联机方式对多孔钨体及钪酸盐阴极的分析和探讨

本文报道用SEM、EDS和IPS联机方式,对扩散阴极用的多孔钨体和钪酸盐阴极进行显微观察分析。研究采用浸铜多孔钨体制做试样;用SEM的背射电子象做分析用图象;用IPS具有的图象处理及分析功能对多孔钨体中孔隙的空间分布特征及孔隙大小及形状的分布特征进行了定量分析。同时考查了钪酸盐阴极中Sc、Ba、Al、Ca诸元素的分布情况。研究认为,改进多孔钨体结构的均匀性是提高扩散阴极性能的可能途径之一。     

钨基钪酸盐钡钨阴极孔度对发射的影响

本工作先后利用SC—10型、DSEM500×型、JSM—U_3型、JEOL—JSM35C型等几种扫描电镜,观察钪酸盐钡钨阴极的二次电子形貌,并用x射线特征能谱测出阴极在不同情况下,表面上各种元素成分的分布。结果表明,阴极激活前后以及经过充分老炼,发射物质主要集中在钨基表面的孔洞中,其次是孔洞的边缘上。激活好的阴极,孔洞中的钡、钪元素比例显著增大,而铝、钨元素则相应减少。钨海绵孔度的比例,是直接影响阴极发射电流密度大小的主要因素。     

浸渍钪酸盐钡钨阴极的次级发射特性的研究

本文利用扫描电子束探针法,研究了渍制钪酸盐钡钨阴极在室温下的次级发射特性,观察了激活程度对该阴极的次级发射特性、次级发射图象和次级发射面分布的影响。激活最佳时,可获m=3.56(Epm=700V)。在温度高于1100℃下激活,对的影响较大。该阴极表面的分布是不均匀的。面分布曲线的峰值半高宽度为0.4。本文结合国内外对该阴极表面分析研究的结果,对实验现象进行了讨论。从理论上推导出的二项式面分布曲线能与实验结果较好地符合。     

钪酸盐阴极发射物质相的研究

用多晶X射线衍射方法,研究钪酸盐阴极发射材料在烧结过程中物理化学变化。由BaO-CaO-Al2O3-Sc2O3组成的发射材料中,在10001300℃内,是Ba-Al-O和Ba-Sc-O体系与CaO的混合物;在13001500℃内,是Ba-Al-O和Ba-Sc-O体系互溶生成热力学上的亚稳定态的Ba-Al-Sc-O固溶体。先形成组成约为5BaO-Al2O3-Sc2O3物相,属正交晶系,a=9.725(2),b=8.698(3),c=6.152(3);最后生成组成约为4BaO-Al2O3-0.5Sc2O3物相,属四方晶系,a=14.4996(19),b=4.4996(19),c=5.0265(8).CaO呈游离状态。     

用SEM AES、XPS及SIMS对氧化物阴极的研究

氧化物阴极应用于各种电子管中已经有50多年的历史,已经发表了许多讨论有关工艺与阴极特性的文章,然而直到现在对阴极的发射机理以及氧化物阴极工作过程中所发生的变化还未能彻底研究清楚。尽管电子管在许多方面的应用已为固态器件所取代,但电子管的世界产量每年仍有几亿只。广义而言,器件的寿命决定于阴极。在器件中阴极是少数会消耗的一种部件,而且它非常脆弱,容易受到许多环境因素的影响。     

强流电子束轰击下浸渍钪酸盐钡钨阴极的次级发射特性

本文对浸渍钪酸盐钡钨阴极在强流脉冲电子束(电子能量为2300eV,电流密度为12A/cm2)轰击下的次级发射特性作了一些初步研究。     

渍制钪酸盐钡钨阴极脉冲性能的研究

本文对渍制钪酸盐钡钨阴极的脉冲性能作了下述几方面的研究。(1)脉冲发射水平和逸出功分布;(2)脉冲运用下的电子初速分布;(3)脉冲工作比效应;(4)强场下的非常肖特基效应。 本阴极在Tk=850℃下能提供的脉冲发射电流密度大于20A/cm2;平均逸出功=1.7eV;发射的不均匀性与国外报道的M型阴极的相近;在脉冲运用下,电子速度的分散值低于氧化物阴极的。本阴极在场强高于1104V/cm时,出现非常肖特基效应,本文用S值来表征。本阴极的S值明显高于渍制铝酸盐钡钨阴极和L阴极的。造成非常肖特基效应的主要原因是表面逸出功不均匀。在脉冲工作比f=510-3410-2范围内,支取8.8A/cm2时,本阴极有良好的平坦f特性,所以适用于长脉冲、大功率毫米波器件。 最后结合国内外对这种阴极的表面分析结果,对本文的实验结果进行了讨论,这些讨论有助于阐明本阴极的发射机制。     

用AES、SXAPS、SEM对LaB_6多晶发射表面的研究

运用AES、SXAPS、SEM对室温及加热状态下L_aB_6多品表面的变化进行了综合研究,发现六硼化镧体内的主要杂质是碳和氧且碳在表面有偏析.在加热状态下La原子在表面增加,La/B上升.因此可以认为La原子在外是多晶LaB_6的发射机理.由此对两种LaB_6材料     

钡钨阴极与钪系阴极的表面研究

利用表面分析技术对 Ba-W 阴极和钪系阴极激活前、后和遭受离子轰击后表面元素及其化学态的变化以及它们与发射性能的相互关系进行了分析研究。分析结果有助于对阴极性能、它们对不同器件的适用性以及工作机理的进一步认识。     

电子发射材料组成对Ba-W阴极性能的影响

利用TGA-DSC和XRD对阴极铝酸盐添加氧化钪(Sc2O3)前后的合成工艺、产物物相等进行了研究,对合成后铝酸盐与钨基的浸渍工艺、阴极的发射性能及蒸发速率进行了分析。结果表明:铝酸盐主晶相为Ba5CaAl4O12,添加w(Sc2O3)3%后,主晶相改变为Ba3CaAl2O7,熔点下降了48.5℃,铝酸盐的浸渍温度降低了130℃,浸渍度略有升高,保温时间缩短了0.5min。在阴极工作温度(1000～1100℃)范围之内,添加Sc2O3后制备的铝酸盐阴极直流发射密度是普通铝酸盐阴极的2倍以上;1100℃时平均蒸发速率是普通铝酸盐的61.5%,性能明显优于普通铝酸盐。     

氧化钪掺杂钨基扩散阴极的结构、表面与发射特性的研究

以钪盐的水溶液与氧化钨液-固掺杂法制备了氧化钪掺杂钨基扩散阴极，利用扫描电镜、能谱分析仪和原位俄歇电子谱仪等现代分析技术研究了烧结体的形貌、Sc的分布及阴极的表面特性。用自行研制的微机控制全自动电子发射测量装置检测了阴极发射性能。研究表明，与Sc2O3与W机械混合制备的混合基含Sc阴极相比，采用液固掺杂法制备的阴极，Sc2O3分布均匀，阴极耐高温和抗离子轰击能力强，发射性能优异。     

场致电子发射阴极及其制备方法的研究

文章对石墨、金刚石、非晶碳及碳纳米管等常用场发射冷阴极材料的结构、在场发射方面的应用和发展进行了介绍和分析,认为碳纳米管是场发射冷阴极的首选材料。并结合其原理和性能对电弧放电法、脉冲激光熔蒸法、化学气相沉积法、等离子增强化学气相沉积法等场发射阴极制备方法进行了探讨,认为等离子增强化学气相沉积法因可以实现低温原位生长而具有较好的发展趋势。     

用离子束技术改善材料电子发射特性的研究

本文用离子束技术，使铜网的二次电子发射系数降低，场发射性能得到改善，钼网的“栅发射”得到抑制，测量并讨论了逸出功变化对电子发射性能的影响，研究表明，离子束技术是改善材料电子发射性能的有效手段。     

用AES/XPS对异质结材料的研究

用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）和ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）结合氩离子溅射深度剖析对一系列不同ｘ值的ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ异质结材料中各主元素的分布及化学状态和相对含量的变化进行了分析，发现Ａｌ向表面偏析的现象及Ａｓ和Ａｌ的择优溅射问题，并对此进行了讨论。同时用ＸＰＳ法进行了Ａｌ的定量分析，并与光致发光法（ＰＬ）测得的ｘ值进行了对比，发现二者有非常好的线性关系     

用AES／XPS对异质结材料的研究

用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）结合氩离子溅射深度剖析对一系列不可Ｘ值的ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ异质结材料中各主元素的分布及化学状态物相对含量的变化进行了分析，发现Ａｌ向表面偏析的现象及Ａｓ和Ａｌ的择优溅射问题，并对此进行了讨论。同时用ＸＰＳ法进行了Ａｌ的定量分析，并与光致发光法（ＰＬ）测得的ｘ值进行了对比，发现二者有非常好的线性关系。     

用SEM的蚀坑分析技术研究钨的解理断裂的性质

蚀坑分析技术是从金相分析中所发展起来的一种结晶学分析技术。由于扫描电镜比光学显微镜具有大得多的焦深和高得多的分辨率,更能充分发挥蚀坑分析术进行结晶学定量分析的优点,故这种分析技术已成为一种扫描电镜的专门技术,称为扫描电镜的蚀坑分析术。在本工作选用了电弧熔炼钨的解理断口作为研究对象,这是因为在体心立方金属中,钨是最典型的脆性解理     

用SEM的电子通道分析技术研究IF钢晶内结构

IF(interstial free)钢是指无间隙固溶C、N原子的钢,它是一种新型的汽车板材料。为了阐明IF钢的深冲性能,其织构及其形成机理是人们关注的问题。本工作是应用电子通道分析技术对IF钢的不同工艺阶段的组织结构状态进行分析,其优点是可以在任何倍数下选择视场。因此它可以弥补传统方法(如X射线衍射分析技术和透射电子显微分析技术)的不足。