国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南,长沙,410073
分别用自制浸渍碘化铯(CsI)针式环状碳纤维阴极和环状不锈钢阴极所产生的电子束轰击尼龙目击靶,研究碳纤维阴极发射均匀性.在碳纤维阴极电子束轰击的目击靶上得到了均匀的烧蚀痕迹,而不锈钢阴极电子束轰击的目击靶上烧蚀痕迹不均匀,表明碳纤维阴极发射电子束的均匀性优于不锈钢阴极.分析认为两阴极不同的发射机制及其所特有的材料性质和结构导致其发射电子束均匀性的差异.用光学显微镜和电子显微镜对不锈钢阴极尖端和碳纤维阴极尖端和侧面进行扫描,发现不锈钢阴极仅尖端处被烧蚀,而碳纤维阴极尖端和侧面都有烧蚀痕迹,验证了碳纤维阴极由场发射和表面闪络共同作用的发射机制的假设分析.
碳纤维阴极 电子束 发射均匀性 Carbon fiber cathode Electron beams Emission uniformity 强激光与粒子束
2005, 17(11): 1721
1 国防科学技术大学光电科学与工程学??湖南,长沙,410073
2 国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南,长沙,410073
建立了金属阴极和碳纤维阴极的电子发射机制模型,发射后的阴极和碳纤维阴极的微观照片证实了模型的正确性.实验结果与分析表明:一种优化的阴极应该具备多种电子发射机制,整个阴极的电子发射更均匀,碳纤维阴极的电子发射不仅具有尖端的场发射,而且伴随着侧向的表面闪络(随纹).此外和金属阴极相比较,处理后碳纤维阴极具有较慢的等离子体膨胀速度(≤1 cm/μs)并使该实验用微波源具有较宽的微波脉冲输出(≥200 ns).
碳纤维阴极 电子发射机制 微波脉宽 Carbon fiber cathode Electron emission mechanism Microwave pulse duration
