阴极区热电子发射的数值模拟

在电子束及粒子束器件中,发射系统直接影响整个器件的质量。因此,对发射系统的分析就显得非常重要。对热阴极发射的数值计算方法做了一定的探讨。对常用的平板二极管模型进行了分析,从而了解了由于这种模型而引起的计算误差。针对这些问题,采用了一些其它的处理方法来模拟热阴极的电子发射。     

表面形貌对热阴极电子发射特性的影响

为了研究热阴极表面形貌对电子发射能力的影响,使用飞秒激光微纳加工技术在光滑的热阴极表面制备不同尺寸和形状的周期性条纹结构,并使用相同的制备工艺对阴极进行除气和激活.测试结果显示:阴极表面周期性条纹结构可有效增强阴极的电子发射能力,正交双向条纹结构表面阴极的发射电流密度高于单向条纹结构表面阴极的发射电流密度,而且随条纹结构尺寸的降低,阴极的电子发射能力逐渐增强.对阴极表面形貌进行仿真,发现微尖顶端位置在强电场的作用下具有较强的电子发射能力.当阴极表面微尖底部直径与高度比值(r/h)较小时,微尖的侧面仍是阴极电子发射的主要区域,但是随着r/h减小,阴极的电子发射区域逐渐由微尖侧面发射向微尖顶端转移,场助电子发射效应成为阴极电子发射的主要组成部分.     

深紫外激光光发射与热发射电子显微镜在热扩散阴极研究中的应用

对热扩散阴极表面微区发射状态进行原位观察和分析一直是热阴极研究的重要课题.本文着重介绍深紫外激光光发射电子/热发射电子显微镜的基本原理及其在热扩散阴极研究中的典型实例.系统配备了高温激活所用的加热装置,样品可被加热至1400℃.系统具有光发射电子、阴极热发射电子、光发射电子和阴极热发射电子联合三种电子成像模式.应用表明,对于热扩散阴极而言,深紫外激光光发射电子像适于呈现阴极表面的微观结构形貌;热发射电子像适于反映阴极表面的本征热电子发射及均匀性;光电子和热电子联合成像适于对阴极表面的有效发射点做出精确定位.     

界面电子的发射

界面电子的发射￥中国科学院化学研究所＠邱文丰＠刘云圻界面电子的发射金属表面发生的化学反应在很大程度上取决于金属与表面上吸附的原子或分子间的电子的交换，因此研究表面上的电子的行为就很重要．加州伯克利大学的Ｃ．Ｂ．Ｈａｒｒｉｓ等人设计了新的实验方法，应用激光光...     

发射白光的石墨烯陶瓷

波兰科学家报道称,石墨烯陶瓷在受到可见光或红外光激发时,可让其带隙张开,发出白光。波兰科学院和弗罗茨瓦夫理工大学的Wieslaw Strek及其同事称,宽带发射的中心在650nm处,具有明显阈值的激发激光功率对宽带发射强度有着极强的影响。这些研究人员的分析表明,此发射源在本质上完全是利用电子作用,而与炽热发光     

等离子体中热阴极鞘层的结构

结合热阴极电子发射理论和等离子体鞘层流体方程研究了热阴极附近存在虚阴极结构时的等离子体鞘层问题,采用Sagdeev势的方法讨论了鞘层解和广义Bohm判据.结果表明,不同于普通的Bohm鞘,由于热阴极附近存在大量发射电子,影响整个等离子体鞘层结构,使得进入鞘层的离子临界Mach数不是独立的常数,而是与鞘层电位降等参数有关的物理量.临界Mach数随着鞘层电位降（从鞘边缘到虚阴极）先增大后降低,并且随着热阴极温度的升高单调增大.此外,在平板模型下有相当可观的残余热发射电子越过虚阴极鞘层进入等离子体. 关键词： 鞘层 热阴极发射 Bohm判据     

关于热电子发射理论的评述(Ⅱ)——单原子层和偶极子理论

本文对热电子发射中应用单原子层和偶极子理论作了分析和批判。我们认为:1.单原子层的存在不是无条件的,它与基底的温度、结构、纯度和外界真空度都有关系;2.关于时而能、时而又不能观察到的电子发射峰值,是一个有待于进一步明确的现象,不能简单地用单原子层和偶极子理论来解释;3.吸附了外界原子或分子使电子发射增加的事实,并不是由于偶极矩降低了基底的逸出功,发射的电子来源于被吸附物质的价电子;4.实验证明“L”阴极是Ba-O-W系统,它既不是单原子层,也不是单分子层,也不适用偶极子理论。     

Xe10+离子EUV发射谱的理论研究

利用组态相互作用方法和扭曲波近似方法系统地计算了Xe10 离子的能级、振子强度、辐射跃迁速率以及电子碰撞强度.用得到的原子参数模拟了冕平衡条件下Xe10 离子EUV(Extreme Ultra-violet)波段(5~20nm)的发射谱,发射谱的波长位置和相对强度与实验结果符合得较好.研究表明:在较宽的等离子体条件范围内,发射谱的相对强度对温度和密度不敏感.     

近玻尔速度Ne2+离子穿过碳膜引起的电子发射

本文测量了入射能为2–25 keV/u的Ne²⁺离子穿过不同厚度碳膜诱导的前向、后向 (分别对应出射表面和入射表面) 电子发射产额. 实验中通过改变炮弹离子的能量, 系统的研究了势能沉积、电子能损以及反冲原子对前向、后向电子发射产额的贡献. 结果表明, 离子的势能沉积只对后向电子发射有贡献, 前向、后向电子发射产额分别与Ne²⁺离子在薄膜出射、入射表面的电子能损近似成正比关系, 其中电子能损很低 (对应于离子能量很低) 的时候, 反冲原子对电子发射的贡献不能忽略. 关键词： 近玻尔速度 电子发射 电子能损 反冲原子     

少周期非均匀场下原子空间位置对高次谐波发射的影响

本文通过数值求解含时薛定谔方程,研究了少周期非均匀激光脉冲作用下氦原子选取不同的空间位置时高次谐波的发射情况.通过对原子在纳米结构空隙中心附近区域不同空间位置上的高次谐波发射情况的研究发现,非均匀激光场中,即使原子处在中心附近的很小的区域内,原子的空间位置也直接影响着高次谐波发射.随着空间内原子坐标的增大,高次谐波的截止得到扩展,且谐波平台区并非单向扩展,而是向两端同时的扩展.通过时频分析和半经典三步模型研究了高次谐波发射的物理机制,并对获得的物理现象给出合理的解释.     

质子轰击钨靶表面时的电子发射产额与靶温度的相关性研究

在中国科学院近代物理研究所兰州重离子加速器国家实验室测量了能量为50～250 keV的质子入射不同温度下钨靶表面的电子发射产额。实验结果发现,不同能量的质子引起的电子发射产额均随着靶温度的升高而降低;利用功函数对温度的依赖性定性地解释了该结果。在不同靶温度下,总电子发射产额与电子能损的比值随着质子能量的增加而逐渐变小;利用靶原子不同壳层中电子之间的电离竞争机制来解释实验结果。     

Xe^10＋离子EUV发射谱的理论研究

利用组态相互作用方法和扭曲波近似方法系统地计算了Xe^10＋离子的能级、振子强度、辐射跃迁速率以及电子碰撞强度，用得到的原子参数模拟了冕平衡条件下Xe^10＋离子EUV（Extreme Ultra-violet）波段（5-20nm）的发射谱，发射谱的波长位置和相对强度与实验结果符合得较好．研究表明：在较宽的等离子体条件范围内，发射谱的相对强度对温度和密度不敏感.     

X射线光电发射材料

分析Ｘ射线光电效应的特点,讨论俄歇电子和二次发射电子的产生机理。从“自由原子”模型出发,在理论上探讨Ｘ射线光电发射的原理,建立Ｘ射线光电发射的初步理论模型,讨论影响Ｘ躬一光电发射量子产额的几个特性参数,并对两上国际上常用的绝缘材料进行了计算,在此基础上提出了具有较高量子产额的全新硬Ｘ射线光电阴极模型。     

原子质心运动对二能级原子发射谱的影响

研究了质心做谐振运动的二能级原子的发射谱. 当原子质心运动与光场无关联时，原子质心运动不影响原子发射谱的相位敏感性，随着原子质心运动平均能量的增加，原子发射谱峰间的相对距离变小，峰高的变化与原子质心运动和光场所处的状态有关. 当原子质心运动与光场有关联时，原子发射谱不依赖于光场与原子偶极矩的相对相位，在适当条件下原子发射谱峰的数目减少，峰高增大，峰宽变小. 关键词： 原子质心运动 二能级原子 原子发射谱 SU(2)相干态     

软X射线发射谱及其应用

 20世纪前期,人们即认识到Ｘ射线发射谱是研究固体电子结构的重要技术。它是由于电子从已填充能态向组成粒子(原子或离子)内层原子实能级的跃迁而产生,因此,反映了固体中的电子按能态的分布。然而,因为实验条件和理论研究的限制,发展很慢。60年代光电子谱学的兴起,更在很大程度上减少了人们对这种研究方法的注意。近十几年来,Ｘ射线发射谱学(ＸＥＳ),特别是软Ｘ射线发射谱学(ＳＸＥＳ)获得了迅速发展,取得了不少重要的研究成果。这是与实验条件和理论工作的重大进展,此研究方法的一些独特优点及其多方面的应用价值密切相关的。Ｘ射线发射谱具有以下主要的优点。     

单晶LaB6热阴极直流发射特性实验研究

 实验利用二极管型电子枪研究了单晶LaB₆热阴极的直流发射特性。阴阳极间距5 mm,从直径为2 mm发射体上测得175 mA直流束流（阴极温度约为1 870 K、阴阳极电压6.5 kV、空间电荷限制状态）,电流密度为5.57 A/cm2。采用Longo方程拟合直流发射电流,该方法比以往单纯用Child或Richardson- Dushman公式更符合实际。实验还观测了阴极工作环境和表面状态对直流发射的影响,当真空度低于7×10^-4 Pa时,阴极发射能力逐渐下降,阴极表面碳、氧污染使发射体功函数升高。长时间加热后,石墨上会蒸镀LaB6,由此会造成热子电阻的下降。分析表明La原子补充不及时和表面气体吸附是影响直流发射能力的主要因素。     

一维模型原子高次谐波发射效率影响因素的研究

本文通过分析影响原子高次谐波发射效率的几个基本元素,定量地得到了如下规律:(1)高次谐波发射效率与复合时刻电子在基态和连续态上的布居乘积成正比;(2)谐波发射效率随复合电子能量的增加而急剧下降.理论解释了上述规律产生的原因.     

GaAs、Si的外逸电子发射探测

外逸电子(Exoelectron)是一新材料,它系指从材料表面发射的低能电子.金属、半导体、介质在辐照、轰击、变形、相变、氧化和吸附等作用下能自发射低能电子[1-3].若在光、热的激发下外逸电子发射就更加明显,前者激发的电子称为光激外逸电子发射(OSEE),后者称为热激外逸电子发射(T     

大直径钪酸盐阴极发射特性

 为获得kA级热发射电子束,研制了直径为100 mm钪酸盐热阴极组件,并建立了适应大面积热阴极实验环境的2 MV 注入器试验平台。实验在二极管真空3.7×10^-5 Pa、二极管电压1.95 MV、脉宽120 ns（FWHM）、阴极温度1 120 ℃时,获得最大收集电流1 038 A,发射电流密度约13 A/cm²。实验结果表明,工作状态下阴极发射能力与激活温度、系统真空度关系密切。     

带电液体基底表面银原子的凝聚和扩散行为

研究了沉积在带电液体基底(硅油)表面的银原子的凝聚以及扩散行为.先采用热阴极电子发射方法使液体基底表面均匀带电,然后用蒸发沉积方法将银原子沉积到带电的液体基底表面.实验发现:被沉积的银原子首先凝聚成直径约为12μm的准圆形团簇,然后由于库仑排斥力作用而相互离散,所有团簇均向基底的四周边缘漂移;基底表面的团簇数密度n随时间t指数衰减,衰减时间常量Of≈11×10-4s-1;两团簇相互离散的相对平均速率V与它们之间的相对距离L在统计意义上成正比,即V=HL,其中沉积刚结束时常量H≈29×10-4s-1,然后随扩散时间t而逐渐趋于零.分析表明:由于带电银原子团簇的扩散运动,使基底表面的电荷重新分布,基底表面的电场随时间逐渐趋向于处处均匀 关键词： 薄膜 扩散 凝聚