Активированные фуллереновые покрытия для полевых эмиттеров

• Автор: Светлов, Илья Александрович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

Введение

Общая характеристика работы

Содержание диссертации

Глава 1 — Обзор научной литературы

1.1 Некоторые представления о закономерностях полевой эмиссии. Важнейшие факторы, влияющие на работу полевых эмиттеров

1.2 Достижения в создании и исследовании полевых эмиттеров

из углерода и содержащих углерод материалов

1.2.1 Эмиттеры из углеродных волокон
1.2.2 Полевые эмиттеры из графита
1.2.3 Полевые эмиттеры из алмазных и алмазоподобных материалов
1.2.4 Полевые эмиттеры из углеродных нанотруб
1.2.5 Способы активирования содержащих углерод материалов
1.2.6 Полевые эмиттеры с фуллереновыми покрытиями
1.3 Выводы по обзору литературы и постановка задачи
Глава 2 - Методика измерений и аппаратура
2.1 Экспериментальный прибор
2.2 Конструирование и расчет источника ионов ИИ
2.3 Контрольные измерения характеристик ионных источников ИИ-1 и ИИ
Глава 3 - Активирование фуллереновых покрытий ионами калия
3.1 Одностадийная и многостадийная активировки
3.2 Оптимизация методов ионной активировки
3.2.1 Оптимизация одностадийной методики активировки
3.2.2 Исследование возможностей трехстадийной активировки
3.3 Основные результаты
Глава 4-Работа активированных фуллереновых покрытий в сильных электрических полях и при отборе больших токов автоэмиссии
4.1 Работа в сильных электрических полях эмиттеров с фуллереновыми покрытиями, активированными по одностадийной методике
4.2 Работа в сильных электрических полях эмиттеров с фуллереновыми покрытиями, активированными по трехстадийной методике
4.2.1 Влияние температуры катода во время нанесения фуллереновых покрытий на величину предельно достижимых токов эмиссии
4.2.2 Влияние энергии ионов калия и толщины фуллеренового покрытия на величину предельно достижимых токов эмиссии
4.3 О возможности использования ионной обработки для увеличения степени связи покрытия с подложкой
4.4 Основные результаты

Глава 5-Влияние интенсивной ионной бомбардировки на работу эмиттеров с активированными фуллереновыми покрытиями
Заключение
Список литературы

условиях технического вакуума полевые эмиттеры из таких материалов имеют существенно большую долговечность, чем вольфрамовые эмиттеры, во всяком случае, при отборе сравнительно малых токов. Привлекали к себе внимание такие эмиттеры и тем, что к тому времени была уже хорошо отработана технология изготовления волокон.
Большой вклад в изучение эмиссионных характеристик нолевых эмиттеров из углеродного волокна внесла научная группа Б.В. Бондаренко, Е.П. Шешина и др. (Московский физико-математический институт). Опишем -важнейшие характеристики катодов из углеродного волокна на основе обзора [1].
К настоящему времени, наиболее подробно исследованы полиакри-лонитрильные волокна (ПАН), стеклоуглеродные и пироуглеродные волокна. Диаметр указанных типов волокон может варьироваться в широких пределах от единиц до десятков микрон. Рельеф эмитирующей поверхности волокна может быть достаточно разнообразен и зависит от способа изготовления волокон, но в любом случае на поверхности всех типов волокон существуют усиливающие электрическое поле выступы малого размера. При отборе тока в условиях технического вакуума поверхность волоконного эмиттера подвергается интенсивной бомбардировке ионами, возникшими в результате ионизации остаточного газа эмитированными с катода электронами. В результате катодного распыления вершины волокна и уноса с его поверхности под действием пондеромоторных сил электрического ПОЛЯ наиболее слабо связанных с нею частиц сглаживается рельеф поверхности, но достигается устойчивая ее конфигурация. При этом ток с катода более равномерно распределяется по большому числу микровыступов и в результате уменьшается нагрузка на каждый из них. В начале формовки происходит значительное уменьшение тока эмиссии и резко падают (от