1 张家口职业技术学院 电气工程系, 河北 张家口 075051
2 重庆理工大学 智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心, 重庆市光纤传感与光电检测重点实验室, 重庆 400054
3 电梯智能运维重庆市高校工程中心, 重庆 402260
该文利用光热转换六硼化镧(LaB6)、加拿大树脂、纳米SiO2, 制备了不同掺杂含量的LaB6-SiO2-加拿大树脂溶胶, 并涂敷在塑料光纤表面, 构成了光致发光发热光分频利用光纤。测试了LaB6颗粒的吸收光谱及升温速率, LaB6掺杂含量与涂敷层厚度对光纤表面发光发热性能的影响。LaB6在波长为510~650 nm时出现弱吸收, 用于光辐射; LaB6对其他可见-近红外波段的光呈现出强吸收, 用于产热。当LaB6的质量分数为0.30%, 涂敷层厚为200 μm时, 光纤表面发光发热的均匀性最佳, 观测点的平均发光强度及平均升温速率分别达到26.59 μW/cm2和0.29 ℃/min, 实现了可见-近红外光谱的光分频利用。
六硼化镧 塑料光纤 光热转换 光热辐射 光分频利用 LaB6 plastic optical fiber photothermal conversion photothermal radiation spectral beam splitting utilizing
1 重庆大学 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室, 重庆400044
2 重庆大学动力工程学院 工程热物理研究所, 重庆400044
3 重庆理工大学 光纤传感与光电检测重庆市重点实验室 重庆市现代光电检测技术与仪器重点实验室, 重庆400054
为实现光合细菌(PSB)产氢过程的光分频利用, 用六硼化镧(LaB6)和壳聚糖制备了光热转换发光发热生物材料, 研究了不同LaB6纳米颗粒的生物材料在可见光下的吸光特性和光热转换特性。研究发现: 该生物材料能较好地透过510～650 nm波长的光为PSB产氢供给光能, 而其他波段的光用于激发LaB6粒子产热为PSB提供热能。LaB6纳米颗粒的吸光度及光热转换能力受颗粒尺寸影响显著, 当生物材料中LaB6颗粒平均水力直径为295 nm时, 12 min内的温升速率为0.41 ℃/min, 是载玻片的5.4倍。
光合细菌 生物材料 六硼化镧 光热转换 photosynthetic bacteria biomaterial LaB6 photothermal conversion
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
重复频率爆炸发射阴极(EEC)是产生高功率重复频率强流电子束的关键。阐述了爆炸发射的尖端场增强和闪络引发机制，分析了影响EEC重复频率运行的因素，综述了EEC研究现状并总结了几种EEC特性，指出实现重复频率发射阴极的方法在于探索新型材料和改进结构。提出采用六硼化镧(LaB6)作为EEC材料和适用于“单焦斑”多幅闪光照相工业冷阴极二极管(IXD)的新型阴极结构--轮辐状金属铁电陶瓷复合阴极，并对其前景进行展望。
重复频率爆炸发射阴极 闪光照相 闪络 六硼化镧 轮辐状金属铁电陶瓷复合阴极 repetitive explosive emission cathode flash radiography flashover LaB6 metalspoked ceramic compound cathode
采用电子束蒸发方法在大面积玻璃基底和钽基底上沉积六硼化镧薄膜阴极。分别对玻璃基底上沉积的六硼化镧薄膜的生长取向、附着力与不同蒸发角度(0°, 30°,45°和60°)的关系进行了研究；对钽基底上沉积的六硼化镧薄膜阴极的逸出功进行了研究。结果表明:在基底温度为250 ℃时, 制备的六硼化镧薄膜具有(100)晶面择优生长的特点；蒸发角度为45°时, 六硼化镧薄膜(100)晶面的晶格常数与靶材相差最小, 晶粒较小；根据优化的工艺制备的六硼化镧薄膜阴极的逸出功为2.56 eV。
电子束蒸发 六硼化镧薄膜 蒸发角度 逸出功 大面积薄膜阴极 electron-beam deposition LaB6 film deposition angle work function large area film cathode
六硼化镧(LaB6)具有电子逸出功低、高熔点和高化学稳定性等优点,是制作热阴极和场发射阴极的理想发射体材料。而且在常规场发射尖锥表面涂敷一层LaB6薄膜能够大幅度提高场发射尖锥的发射能力。为了测量LaB6 薄膜的逸出功,采用电子束蒸发技术沉积LaB6薄膜,并对薄膜进行了X射线衍射分析和X射线光电谱分析。通过测量薄膜的热电子发射特性和敷LaB6薄膜的硅尖锥阵列的场致电子发射特性确定了LaB6薄膜的逸出功,与块状LaB6多晶材料的逸出功大体相同,说明电子束蒸发沉积技术适合于制备高纯度、低逸出功的LaB6薄膜。
六硼化镧 逸出功 电子束蒸发 热发射 场发射 Lanthanum hexaboride work function e-beam deposition thermal emission field emission
分析了传统牺牲层材料铝在制备LaB6场发射阵列时存在的问题,利用溅射及热蒸发工艺依次制备铝膜和氧化锌膜,制备出了一种新型的牺牲层——ZnO-Al复合牺牲层,并对所制备的阵列进行了测试。实验结果表明：ZnO-Al复合牺牲层能够有效地解决电化学腐蚀的问题,所制备出的LaB6场发射阵列尖锥保持了完好的形貌,其发射特性也达到了最初制备场发射阵列的要求,说明ZnO-Al复合牺牲层是作为LaB6场发射阵列牺牲层的理想材料。
六硼化镧 场发射 牺牲层 溅射 LaB6 field emission array sacrificial layer sputtering ZnO-Al ZnO-Al complex sacrificial layer
1 清华大学 工程物理系 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,北京 100084
2 清华大学 高能辐射成像国防重点学科实验室,北京 100084
3 中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
Mini-LIA为MHz重复频率双脉冲电子直线感应加速器,由双脉冲功率系统、热阴极电子枪注入器及金属玻璃磁芯感应加速腔等组成。在此平台的实验获得了数百ns间隔(即MHz重复频率)的双脉冲高压,每个脉冲幅值达到80 kV,脉冲半高全宽为80 ns;在感应腔加速间隙处测得双脉冲加速电场;在加速器出口处测量得到流强约1.1 A的双脉冲电子束流。实验结果表明:利用硅堆隔离汇流装置可实现MHz重复频率的双脉冲高压,金属玻璃磁芯感应加速腔和六硼化镧热阴极电子枪均适合MHz重复频率双脉冲工作方式。
双脉冲电子直线感应加速器 MHz重复频率 金属玻璃 六硼化镧阴极 double-pulse linear induction electron accelerator megahertz repetition rate metglas LaB6 cathode
采用氧等离子体氧化刻蚀工艺,制备出尖锐的六硼化镧(LaB6)微尖锥场发射阵列.在二极管结构中测试了LaB6-FEAs的场发射性能,得到了真空度为5×10-5 Pa 下的I-V曲线及相应的Fowler-Nordheim节点.结果表明,由于LaB6材料较低的逸出功,使得阴极的开启电压较小,开启场仅为7 V/μm.此外,将氧等离子体氧化刻蚀方法与氩氧等离子体刻蚀方法和电化学刻蚀方法进行了比较,表明氧等离子体氧化刻蚀方法是制备LaB6场发射阴极阵列的一种理想工艺.
六硼化镧(LaB6) 场发射阵列 氧化 刻蚀方法 Lanthanum hexaboride(LaB6) field-emitter arrays oxidation etching method
报道了六硼化镧(LaB6)场发射尖锥的场发射性能.采用电化学腐蚀方法制作了LaB6场发射尖锥,并在10-2～10-7 Pa 的宽真空度范围内对单尖LaB6场发射二极管的发射特性进行了测试.发现残余气体电离产生的离子轰击对LaB6场发射阴极尖锥表面起到了离子清洗作用,使LaB6场发射尖锥在低真空工作后发射电流大幅度提高.离子轰击是一种适用于LaB6场发射阴极的激活处理方法.
场发射 六硼化镧(LaB6) 尖锥 离子轰击 激活 Field emission Lanthanum hexaboride(LaB6) Single tip Ion bombardment Activation
1 中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
2 中国科学院近代物理研究所,甘肃,兰州,730000
ELV-8型加速器的加速管分为变梯度加速管段和等梯度加速管段两部分。阴极为六硼化镧平面阴极。电子束的聚焦采用变梯度场聚焦,使电子束成为层流束。电子枪的平面电极使得阴极发射面前的电场均匀,从而使得加速管的电子光学系统对初始条件不过于敏感,而便于电子枪的替换。
ELV-8型加速管 六硼化镧阴极 变梯度加速管 ELV 8 accelerating tube lanthanum hexaboride cathode alternating gradient accelerating tube
