阴极氧化对逸出功的影响

为了探索阴极的氧化程度对环形He-Ne激光器引燃特性的影响,利用光电减速场法研究阴极材料的逸出功随阴极氧化的变化情况.在高真空条件下,用自制的卢基尔斯基球形光电测试平台和平行电极光电-放电器件,通过实验测出了铝作为放电器件的冷阴极在氧化工艺处理前后的逸出功及逸出功的值随氧化程度的变化情况.实验测得铝阴极在自然氧化后的逸出功为2.60±0.2 eV,此时被测铝阴极表面氧的质量百分比为3.2%.经不同时间氧化工艺处理的铝阴极,其逸出功随氧化时间的增长而降低.解释了铝阴极逸出功测量值可能处于2.5~4.3 eV之间的原因.由实验结果得到在一定范围内,氧化时间越长,材料的逸出功越小,越有利于环形He-Ne激光器的点燃.但阴极氧化也会影响气体放电过程的着火点压和阴极位降,因此对最佳氧化时间的选择要综合考虑这两方面的因素.     

逸出功计算之进展

电子通过材料表面逸至真空所需之能量——逸出功是材料的一个重要特性.实际工作中往往要对材料的逸出功值提出一定要求.例如,为适应电真空器件功率加大、频率提高的趋势,希望热电子阴极的逸出功尽可能降低;为了改进光电发射休,尤其是近年广泛研究的负电子亲合阴极,也必须设法使     

氯化铯甲醇溶液对有机聚合物太阳能电池的影响

研究了氯化铯的甲醇溶液作为阴极修饰层,来提高传统有机聚合物太阳能电池器件性能。通过电容-电压(C-V)测试分析了铝电极和PTB7/PC_(70)BM之间的界面电荷积累情况,同时测试了紫外光电子能谱(UPS),对铝的功函数改变作了研究。结果表明,采用氯化铯的甲醇溶液作阴极修饰层的器件,其短路电流(J_(sc))、开路电压(V_(oc))、填充因子(FF)都有所提高,光电转化效率达到6.36%,与仅用甲醇处理过的器件相比,光电转化效率提高了11%;与未经甲醇处理的器件相比,光电转化效率提高了42.6%。这种一步溶液处理法能够减少电荷积累,同时降低铝电极的功函数,利于电子收集,进而提高器件性能。     

应用光学—光学系统设计指南

第十六章光电探测器及热探测器(续) 16.2 光电管 16.2.1 光电阴极和真空光电二极管 16.2.1 阴极材料为了获得有用的光电发射阴极,当然要求逸出功(功函数)相当低,清洁的金属表面是较差的光电发射体。然而当在银或钨这类基底上吸附有碱金属离子的单分子层时,就会获得好得多的响应,这大概是因为在金属表面上形成双电层的缘故。与这种双电层     

垂直腔面发射激光器湿法氧化工艺的实验研究

为实现对垂直腔面发射半导体激光器氧化孔径的精确控制,提高其光电特性,对湿法氧化工艺进行了实验研究.在不同的氧化温度下,对相同结构的垂直腔面发射半导体激光器模拟片进行湿法氧化.采用X射线能谱分析仪,对氧化后模拟片的氧化层按不同的氧化深度对其氧化生成物进行检测.依据氧化生成物中氧元素组分浓度的变化,对氧化过程进行了分析与讨论,推导出在一定的温度下,氧化速率随时间变化的一般规律.提出了在垂直腔面发射半导体激光器的湿法氧化工艺过程中,适当降低氧化温度,延长氧化时间,可减小氧化限制孔径的控制误差,提高氧化工艺的准确性与稳定性.     

约束阴极微弧氧化放电特性研究

利用Na₂SiO₃-KOH溶液体系,以工业纯铝为基体材料对约束阴极微弧氧化的放电特性进行了研究.考察了恒压模式下电极距离对氧化电流、电位分布及起弧电压的影响,并对电极距离与微弧氧化电能利用率间的关系进行了分析. 结果表明:对于阴阳极等约束条件下,随阴阳极距离加大,工作电流逐渐减小. 而对于仅约束阴极情况,工作电流随着阴阳极间距增加而增大. 这是由于增加阴阳极间距时,虽然约束阴极正下方试样表面的电场强度降低,工作电流减小,但远离约束电极处,阳极表面电场强度却增加,工作电流增大. 起弧电压随电极间距离的增大而升高,但阳极表面电场强度几乎保持不变. 微弧氧化陶瓷层厚度由处理中心沿半径向外逐渐变薄,且中心处陶瓷膜厚度随电极距离的增大迅速减小,电能利用率随之降低. 关键词： 微弧氧化 约束阴极 放电特性 电极间距     

基于聚多巴胺/氧化锌复合阴极缓冲层的倒置聚合物太阳能电池的研究

利用多巴胺氧化自聚合形成聚多巴胺(PDA)与ZnO结合形成PDA/ZnO复合阴极缓冲层,制备了以P3HT:PC_(61)BM为活性层的倒置结构聚合物太阳能电池,通过改变PDA的自聚合时间来分析复合阴极缓冲层对器件性能的影响.实验发现,随着PDA的自聚合时间的增加,聚合物太阳能电池的光电转换效率先增大后减小,当自聚合时间为10 min时,相应器件光伏性能达到最优值,其开路电压V_(OC)为0.66 V,短路电流密度J_(SC)为9.70 mA/cm~2,填充因子FF为68.06%,光电转换效率PCE为4.35%.器件性能改善的原因是由于PDA/ZnO复合阴极缓冲层减小了ZnO与ITO之间的接触电阻,同时PDA中存在大量的氨基有利于倒置太阳能电池阴极对电子的收集.     

室温CO激光器寿命研究

一、引 言 作为激光的发展方向之一是要寻找简便、长寿命、高效率、大功率的实用激光器.最近我们对具有重要应用价值的CO分子激光器进行了研究.研制成功结构紧凑的铜阴极密封型CO激光器,有效放电长度1米,总长1.15米,室温下连续工作,直接用自来水冷却。水温最高34.5℃,最高输出功率13瓦,电转换效率达11.5%.该器件始终保持单横模输出,寿命超过2000小时,仍在正常运转.通过镍阴极和铜阴极两种CO器件的性能比较和实验分析表明:选用合适的电极材料及阻止CO工作气体的损耗是提高CO激光器输出功率和获得长寿命运转的关键;铜是一种比镍更为优良的…     

场助InGaAsP/InP异质结半导体光电阴极的研究

本文通过对InGaAsP/InP场助异质结半导体光电阴极的材料生长、场助肖特基结的制备及阴极激活等工艺的系统研究,研制出具有较高光谱响应的半导体光电阴极,生长出优于文献报道的晶格失配率标准的材料,得到相当80年代国际水平理想因子值的场助肖特基结,用实验数据介绍提高量子效率数量级的方法和条件.研究结果表明场助异质半导体光电阴极是在红外波段很有潜力的光电发射体.     

垂直腔面发射激光器热特性的实验研究

本文通过对垂直腔面发射激光器发光波长随器件本身温度变化的实验研究,得到了我们研制的垂直腔面发射激光器在连续工作状态下内部温度升高的值,并且通过对激光器脉冲激射阈值随器件本身温度变化的关系研究,得到了我们现有工艺条件下,研制低阈置器件所需的实验数据.     

He-Ne激光器放电点火电压的实验研究

寻找能降低He—Ne激光器点火电压的外加催离剂．实验对He—Ne激光器的点火电压在阴、阳极被可见光照射、低放射源作用于放电管和阴极附近加强电场的条件下进行了测量．对不同外加条件作用下He—Ne激光器点火电压实验数据的误差进行了分析．实验结果指出，用可见光照射阴极或阳极不能降低He—Ne激光器的点火电压；能明显降低点火电压的因素可以是低放射源或外加强电场．     

用激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术实现铝合金的高灵敏元素分析

报道了采用激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术分析铝合金中痕量元素时的分析行为。用低能量激光脉冲聚焦于样品表面并在放电电极之间产生等离子体来触发高压火花放电以改善火花诱导击穿光谱技术的分析行为。在当前空间几何配置下,研究得到了最佳的放电电压和储能电容等参数并在最佳实验条件下分析了样品中的铜元素,其检出限达到0.7 ppm。激光点火的辅助手段改善了火花诱导击穿光谱技术在元素分析时信号的稳定性、提高了分析精度。同时它还能够有效地降低放电电压,改善其空间分辨本领。研究表明激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术具有灵敏度高、稳定性好以及具有较好的空间分辨本领的特点,非常适合于各种合金中的痕量元素分析。     

Study of self-preionized XeCl* electron-avalanched discharges

Summary Some performances of an excimer discharge at the formative stage are calculated and compared to the experimental results obtained in a XeCl^* laser device with a pin cathode without external preionization. We present a simplified discharge model for exploring the process of the preionization generated by the coronas in the cathode pin region.     

外磁场作用下的磁等离子体动力学过程仿真

磁等离子体动力学推力器是空间高功率电推进装置的典型代表,磁等离子体动力学过程是其核心工作机制.为深入理解外磁场对其工作特性的影响,本文采用粒子云(particle in cell,PIC)方法结合基于自相似准则的缩比模型,进行外加磁场作用下磁等离子体动力学推力器工作过程的建模仿真,通过与实验结果对比验证模型和方法的可靠性,并重点分析推力器点火启动过程的等离子特性参数分布,以及外磁场和阴极电流对推力器工作性能的影响.研究结果表明:阴阳极放电电弧构建是推力器启动和高效工作的关键步骤;外磁场强度较低工况不利于构建稳定放电电弧,等离子体束流集中于轴线附近,推力主要产生机制是自身场加速;外磁场强度较高时,阴阳极放电电弧稳定,推力产生主要机制是涡旋加速,推力、比冲随外磁场强度线性增大;推力器效率随阴极电流和外磁场强度增大而增大;放电电压随阴极电流增大而增大,但随外磁场强度的增大表现出先减小后增大的趋势.     

外磁场作用下的磁等离子体动力学过程仿真

磁等离子体动力学推力器是空间高功率电推进装置的典型代表,磁等离子体动力学过程是其核心工作机制.为深入理解外磁场对其工作特性的影响,本文采用粒子云(particle in cell,PIC)方法结合基于自相似准则的缩比模型,进行外加磁场作用下磁等离子体动力学推力器工作过程的建模仿真,通过与实验结果对比验证模型和方法的可靠性,并重点分析推力器点火启动过程的等离子特性参数分布,以及外磁场和阴极电流对推力器工作性能的影响.研究结果表明:阴阳极放电电弧构建是推力器启动和高效工作的关键步骤;外磁场强度较低工况不利于构建稳定放电电弧,等离子体束流集中于轴线附近,推力主要产生机制是自身场加速;外磁场强度较高时,阴阳极放电电弧稳定,推力产生主要机制是涡旋加速,推力、比冲随外磁场强度线性增大;推力器效率随阴极电流和外磁场强度增大而增大;放电电压随阴极电流增大而增大,但随外磁场强度的增大表现出先减小后增大的趋势.     

The Process of a Laser-Supported Combustion Wave Induced by Millisecond Pulsed Laser on Aluminum Alloy

We study the process of a laser-supported combustion wave(LSCW) when an aluminum alloy is irradiated by a millisecond pulse laser based on the method of laser shadowgraphy.Under the condition of different laser parameters,the obtained results include the velocity,ignition threshold of LSCW and the variation law.The speed of LSCW increases with the laser energy under the same irradiation laser pulse width,and the speed of LSCW reduces with the increase of the laser pulse width under the same irradiation laser energy.Moreover,the ignition time of LSCW becomes shorter by increasing the laser number of the pulse and is not effected by changing the frequencies,when keeping the laser pulse width and energy unchanged.The results of the study can be applied in the laser propulsion technology and metal surface laser heat treatment,etc.     

Investigations about triggering of coaxial multichannel pseudosparkswitches

A fundamental problem of pseudospark switches is erosion in the borehole area. One way to reduce erosion is to distribute the current to several discharge channels. Essential for multichannel operation is a reliable ignition of all these channels. The aim of this work was to find out the requirements for a trigger for multichannel pseudospark switches and to develop a suitable trigger device. The investigations were made with a three channel pseudospark switch. The developed trigger is a pulsed hollow cathode discharge with a 3 mA dc-preionization. A trigger voltage of 4 kV results in a current of about 6 A in the hollow cathode of the trigger-section. This hollow cathode discharge causes a trigger current into the hollow cathodes of the pseudospark chambers. The trigger current which is necessary to ignite an equally distributed discharge has to be at least 3 mA into each main switch hollow cathode. A jitter of 2 ns was achieved for the coaxial multichannel pseudospark switch     

Calculation of time dependence of the electrode surface temperature in the cathode spot of atmospheric pressure normal glow discharge

Non-stationary heat transfer in the volume of the electrode with the cathode spot of atmospheric pressure normal glow discharge on its surface is calculated in case the spot radius is much less than the electrode dimensions. A system of equations describing variation of the temperature in the spot and the discharge cathode sheath parameters after discharge ignition is formulated, and the time dependence of the electrode temperature in the spot for discharge in helium is found. It is shown that within a short time fast heating of the electrode surface in the spot proceeds and then its temperature is slowly approaching the equilibrium value.     

Formation of intrinsic oxide nanocrystals on the surface of GaSe under laser irradiation

The process of GaSe surface oxidation is investigated. The work function is revealed to vary by 0.5 eV within a few hours after the formation of a cleaved facet of the semiconductor surface. It is demonstrated that low-energy laser irradiation with a wavelength of 650 nm leads to the generation of an intrinsic oxide on the crystallite surfaces. On account of continuous exposure to laser radiation for 6 h, the work function of the GaSe surface increases by 1 eV, i.e., becomes twice as large as that obtained without irradiation.