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纳米钨粉制备浸渍阴极基体的研究

有色金属（冶炼部分） 2008年第6期 51-53页

作者：刘浩丘泰赵芳霞南京工业大学材料科学与工程学院南京210009

采用常规钨粉、纳米钨粉和掺杂氧化钪纳米钨粉制备了浸渍阴极。利用扫描电镜、压汞仪等测试手段分析了阴极基体的微观结构,用水冷阳极二极管检测了阴极的发射性能。研究表明,采用纳米钨粉制备的阴极基体具有比常规阴极基体更细微的显微... 详细信息

采用常规钨粉、纳米钨粉和掺杂氧化钪纳米钨粉制备了浸渍阴极。利用扫描电镜、压汞仪等测试手段分析了阴极基体的微观结构,用水冷阳极二极管检测了阴极的发射性能。研究表明,采用纳米钨粉制备的阴极基体具有比常规阴极基体更细微的显微结构,阴极的直流发射电流密度为4.6 A/cm2,而常规阴极为4.13 A/cm2。掺杂氧化钪后,阴极的发射性能明显提高,其直流发射电流密度为5.31 A/cm2。

关键词：纳米钨粉浸渍阴极发射电流密度

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浸渍阴极表面溅射覆膜工艺技术研究

浸渍阴极表面溅射覆膜工艺技术研究

2010年全国荷电粒子源、粒子束学术会议、中国电工技术学会第十三届全国电子束离子束学术年会暨电子束离子束专业委员会换届大会、中国电子学会焊接专业委员会第十届全国电子束焊接学术交流会、粒子加速器学会第十二届全国离子源学术交流会、中国机械工程学会焊接分会高能束及特种焊接2010年学术交流会、北京电机工程学会第十一届粒子加速器学术交流会

作者：俞世吉苏小保孟鸣凤李玉涛徐强中国科学院电子学研究所

SEM)形貌分析,并在动态真空系统中测试阴极的电子发射特性。试验结果表明浸渍阴极经过表面离子刻蚀和镀覆锇膜后,阴极发射性能得到显著提高,这将有利于延长阴极寿命并能够在空间行波管等微波器件中得到很好地应用。

关键词：浸渍阴极溅射覆膜刻蚀电子发射

来源： cnki会议评论

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浸渍阴极的真空预处理技术

真空 2022年第1期59卷 54-58页

作者：刘燕文孟鸣凤陆玉新朱虹王国建赵恒邦王小霞张志强中国科学院空天信息创新研究院北京100190 天津交通职业学院天津300110 中国科学院大学北京100049

本文总结了用于真空微波电子器件的浸渍阴极的蒸发规律,通过分析提出了浸渍阴极预处理工艺,建立了超高真空装置。在超高真空环境下,将浸渍阴极灯丝加热,使阴极温度升高到1100~1200℃,保持1~200h(温度和时间依不同微波管型而定)。预处理... 详细信息

本文总结了用于真空微波电子器件的浸渍阴极的蒸发规律,通过分析提出了浸渍阴极预处理工艺,建立了超高真空装置。在超高真空环境下,将浸渍阴极灯丝加热,使阴极温度升高到1100~1200℃,保持1~200h(温度和时间依不同微波管型而定)。预处理工艺解决了浸渍阴极发射与蒸发的矛盾,现已建立数十台、几十个工位的浸渍阴极预处理设备,大大提高了微波真空电子器件中电子枪的绝缘性能,减小了栅发射。浸渍阴极预处理工艺还可以加速检验热子的可靠性,从而避免微波器件在使用过程中才发现热子短路、热子缺陷及热子焊接点不牢等因素造成热子断路的问题,提高了微波真空电子器件中热子的可靠性。

关键词：真空微波电子器件浸渍阴极真空蒸发阴极预处理

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用于浸渍阴极的钨海绵基体制备

真空电子技术 2020年第1期33卷 41-47页

作者：刘燕文张连正陆玉新田宏石文奇朱虹李芬谷兵赵恒帮王小霞中国科学院电子学研究所北京100190 天津交通职业学院天津300110

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面,这些器件需要电流发射稳定、蒸发小、寿命长的浸渍阴极,进而对浸渍阴极钨海绵基体制备工艺提出了很高要求。本文首先利用分级技术对钨粉进行了分级,制备出流... 详细信息

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面,这些器件需要电流发射稳定、蒸发小、寿命长的浸渍阴极,进而对浸渍阴极钨海绵基体制备工艺提出了很高要求。本文首先利用分级技术对钨粉进行了分级,制备出流动性好颗粒均匀的钨粉。采用气体纯化与检测系统,可以除掉氢气中残余的氧和水,使氢气的露点降至-90℃以下,为制备无氧化的钨海绵基体提供良好的烧结气氛。采用真空去铜技术,制备出表面非常光洁,没有任何污渍和杂质沉淀的阴极基体,利用X射线能量色散谱(EDX)分析了制备的阴极基体断面,结果表明新方法达到了传统化学去铜及再高温去铜后的效果,新方法更节省时间,更环保。通过调节烧结时间和烧结气氛可以制备出微波器件所需的孔度适宜、闭孔率低的阴极基体,为制备低蒸发、长寿命微波器件的阴极打下基础。

关键词：微波真空电子器件浸渍阴极钨海绵基体真空加热

高分辨率CRT（HD—CRT）浸渍阴极的特性

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光电技术 1992年第3期33卷 206-209,205页

作者：孙树菊严增濯

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浸渍型钡钨阴极用高性能铝酸盐研究

稀有金属材料与工程 2007年第11期36卷 2057-2060页

作者：沈春英李志顺丘泰王玉春南京工业大学江苏南京210009

采用固相反应法和化学液相共沉淀法合成钡钨阴极电子发射材料铝酸盐。XRD,TG-DSC分析表明:液相共沉淀法最佳合成温度为1100℃,比高温固相反应法的合成温度降低了150℃;产物主晶相为Ba5CaAl4O12;合成的盐制备成阴极,化学液相共沉淀法的... 详细信息

采用固相反应法和化学液相共沉淀法合成钡钨阴极电子发射材料铝酸盐。XRD,TG-DSC分析表明:液相共沉淀法最佳合成温度为1100℃,比高温固相反应法的合成温度降低了150℃;产物主晶相为Ba5CaAl4O12;合成的盐制备成阴极,化学液相共沉淀法的脉冲发射电流密度25.3865A/cm2,是固相反应法的2倍;平均蒸散速率为Vevap=5.04×10-8(g·cm-2)·s-1。液相法合成的铝酸盐满足了钡钨阴极的使用要求。

关键词：铝酸盐浸渍阴极化学液相共沉淀法发射电流密度

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热阴极的研究进展

真空 2024年

作者：刘燕文尚新文陆玉新田宏赵恒邦王小霞中国科学院空天信息创新研究院天津交通职业学院

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面，热阴极作为真空电子器件的核心，其性能将直接影响微波器件的寿命及输出性能，这对阴极提出了很高的要求。温度对热阴极发射性能会产生非常大的影响，因此准... 详细信息

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面，热阴极作为真空电子器件的核心，其性能将直接影响微波器件的寿命及输出性能，这对阴极提出了很高的要求。温度对热阴极发射性能会产生非常大的影响，因此准确地确定热阴极的温度非常重要。介绍了热阴极发展的历史历程，总结对比了不同阴极及其热电子发射性能，包括纳米粒子薄膜阴极和传统覆膜阴极热电子发射均匀性的对比，以及传统覆膜阴极、浸渍阴极和纳米粒子薄膜阴极的蒸发速率与温度的关系等。并且利用光学测温仪、红外测温仪、热电偶测温仪(铂铑－铂)对覆膜阴极表面、扩散阴极表面、阴极侧面（钼）的温度进行了对比测试研究。

关键词：微波真空电子器件热阴极温度金属阴极氧化物阴极浸渍阴极

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覆锇膜阴极表面同步辐射光电子谱研究

电子与信息学报 2011年第12期33卷 3040-3045页

作者：阴生毅张洪来杨靖鑫奎热西钱海杰王嘉欧王宇王欣欣中国科学院电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100039 中国科学院高能物理研究所北京100049

为何浸渍阴极表面覆一层高功函数的锇(Os)膜后发射能力可以显著增加?这是一个长期未搞清的重要问题。该文在对阴极进行发射性能测试和扫描电镜分析的基础上,利用同步辐射光电子谱装置,对覆钨(W)膜阴极和覆Os膜阴极表面的元素成分及化学... 详细信息

为何浸渍阴极表面覆一层高功函数的锇(Os)膜后发射能力可以显著增加?这是一个长期未搞清的重要问题。该文在对阴极进行发射性能测试和扫描电镜分析的基础上,利用同步辐射光电子谱装置,对覆钨(W)膜阴极和覆Os膜阴极表面的元素成分及化学状态进行了全面系统的研究。结果表明,覆Os膜阴极的电子发射能力是覆W膜阴极2.65倍;与覆W膜相比,覆Os膜使阴极表面的钡(Ba)原子和低结合能态的吸附氧(O)原子分别增加了40%和56%。进一步分析认为,Os膜具有易氧化及氧化物易分解的特性,这一特性决定了覆Os膜阴极在激活后可以获得更多的超额钡Ba+(a),并因此具备更高的电子发射能力。

关键词：浸渍阴极锇(Os)膜同步辐射光电子能谱化学态超额钡

高温固相法制备Ba2ScAlO5及其热阴极发射机制研究

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高温固相法制备Ba2ScAlO5及其热阴极发射机制研究

作者：黄政虎电子科技大学

学位级别：硕士

真空电子器件不仅用于预警雷达、精确制导、导弹防御等国防军事领域,在卫星通信和导航、深空探测等民用方面也发挥着重要作用。现代真空电子器件正向高频率、大功率方向发展,从而要求扩散热阴极具备高发射的电流密度。本课题组使用液相... 详细信息

真空电子器件不仅用于预警雷达、精确制导、导弹防御等国防军事领域,在卫星通信和导航、深空探测等民用方面也发挥着重要作用。现代真空电子器件正向高频率、大功率方向发展,从而要求扩散热阴极具备高发射的电流密度。本课题组使用液相共沉淀法已经制备出(Ba,Ca)2ScAlO5化合物,并在浸渍型阴极上取得成功应用,但是(Ba,Ca)2ScAlO5浸渍阴极实现大发射电流密度的工作机制仍不明确。为准确控制前驱体成分比例和提高合成效率,本文选择使用高温固相法合成BaScAlO化合物,系统研究了 BaScAlO的制备工艺、物相结构和微观形貌,并通过引入Ca2+代替一部分Ba2+来降低BaScAlO的熔点。成功验证了高温固相法制备的含钙BaScAlO浸渍阴极同样具备优异的电子发射能力。在此基础上,本文将BaScAlO和钨粉混合烧结,探索BaScAlO浸渍阴极实现大发射电流的工作机制。主要研究结果概括如下:1.液相共沉淀法可在1200℃附近将前驱体烧结为β-BaScAlO,而高温固相法合成所需化合物的烧结温度需要达到1500℃。2.液相共沉淀法合成BaScAlO的化学反应过程是:(Ba,Ca)3Al2O6+Sc2O3+(Ba,Ca)CO3→2(Ba,Ca)2ScAlO5+CO2↑(～1200℃)而高温固相法需要经历BaAl2O4、Ba3Al206与Ba2Sc205三种中间化合物才能合成BaScAlO,化学反应式为:BaAl2O4+Ba3Al2O6+2Ba2Sc2O5-→4BaScAlO(～1500℃)3.通过调节BaO-Sc2O3-Al2O3三种成分的比例获得了室温下能稳定存在的α-BaScAlO,对应的成分为Ba2.2Sc0.7Al1.3O5.2。在空气烧结气氛下,烧结样品中除主相外,还有少量BaAl2O4化合物。4.本文所制备的含钙B a2ScAlO5浸渍型试验阴极同样具有良好的电子发射特性。对于Ba2.1Ca0.5ScAlO5.6(β相)浸渍阴极,工作温度为1130、1100、1050和 1000℃B 时,Jmax分别为 13.40、12.99、12.24 和 11.22 A/cm2。当工作温度为 950 和 900℃B 时,Jdiv为8.62 和 6.79 A/cm2;对于 Ba2.125Ca0.3cAlO5.125(α相)阴极,工作温度为1130、1100、1050℃B时,Jmax分别为12.45、11.59、10.50 A/cm2,当工作温度为 1000、950 和 900℃B 时,Jdiv分别为7.10、4.50、2.08 A/cm2。上述数据说明,含钙BaScAlO浸渍阴极可以在低工作温度下支取较高且稳定的发射电流密度。并且阴极具有较宽的空间电荷限制区域,可以预测该化合物在热阴极活性物质方面具有广阔的应用前景。5.对于普通浸渍型热阴极的发射机制,Ba2CaWO6是其主要的有效物质。而含钙BaScAlO浸渍阴极实现低温大发射的根本原因是阴极钨基体形成了以Ba3Sc2WO9化合物为主的低逸出功层。本文的研究结果对充分理解液相法、固相法等工艺制备的含钪铝酸盐的物相结构和该类阴极具备低温大发射电流密度特性在工程应用和理论分析上都有着一定的参考价值。

关键词：高温固相法非化学计量 Ba2ScAlO5 浸渍阴极钪酸盐阴极阴极工作机制