Создание и исследование высокоэффективных фотокатодов и сверхсветовых генераторов электромагнитных импульсов на их основе

• Автор: Брендель, Вадим Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Фотоэмиссия

1.2 Теория Фаулера

1.3 Трехстадийная модель фотоэмиссии

1.4 Основные параметры фотокатодов

1.5 Фотокатоды УФ и видимого диапазона
1.6 Импульсное лазерное напыление (PLD)
1.7 Основные параметры PLD
1.8 Нанесение покрытий в вакууме
Формирование слоя Кнудсена
Формирование тонких пленок
1.9 PLD рос г пленки
1.10 Структура пленки

Зо>іа Т

1.11 Дефекты пленок при PLD росте
1.12 Сверхсветовые генера і оры широкополосных электромапш і і іьіх импульсов (СИИ 1 ЭМИ)
ГЛАВА 2. КВАНТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОТОКАТОДОВ НА ОСНОВЕ ПЛЕНОК ГАЛОГЕИИДОВ МЕТАЛЛОВ
2.1 Описание устновки для нанесения покрытий методом PEL)
2.2 Стенд измерения кв шговой эффективности фогокатодов
2.3 Квантовая эффективность изготовленных фотокатодов
2.4 Изготовление и исследование фотокатодов і іа основе пленок Cul
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И МОРФОЛОГИИ ТОНКИХ ПЛЕНОК CSI, CSBR, GAAS НАНЕСЕННЫХ МЕТОДОМ PLI)
3.1 Модернизированная установка для нанесения покрытий методом PLD
3.2 Исследование полученных пленок
3.3 Анализ результатов
ГЛАВА 4. ГЕНЕРАТОР СШ11 ЭМИ НА ОСНОВЕ СОЗДАННЫХ ФОТОКАТОДОВ
4.1 Расчет геометрии параьолического фотокатода
4.1.1 Определение максимального диаметра фотокатода
4.1.2 Определение фокусного расстояния
4.1.3 Определение межгзлектродного расстояния
4.2 Моделирование плоского сверхветового генератора в коде «Карат»
4.3. Моделирование параболического сверхсветового г енератора в коде «Карат»
4.4 Разработка экспериментальной установки
4.5 Схема экспериментальной установки
4.6 Эксперименты с пикосекундным инициированием
4.6.1 Амплитудно-временные швисимости
4.6.2 Пространственное распределение
4.6.3 Зависимость амплитуды СШП ЭМИ от приложенного напряжения и энергии
лазерного импульса
4.7 Эксперименты с фемтосекундным инициированием
4.7.1 Амплитудно-временные зависимости
4.7.2 Пространственное распреОе ієн не
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ

Принятые обозначения
0 У - квантовый выход (%):
8У - чувствительность (Л/Вт)
с - скорость света в вакууме (м/с):
- масса электрона (кг); е - заряд электрона (Кл);
V - скорость (м/с);
V - частота (Гц);
X - работа выхода (эВ);
jэ - плотность тока эмиссии (А/м2);
уг/, - плотность тока фотоэмисии (А/м2);
Я - коэффициент отражения от поверхнос г и (б. р.):
/ - ток электронов (А);
- количество эмитированных электронов (шт.);
Ы|„ - количество фотонов (шт.);
Ь - длина (м);
Т - время (с);
сои, - ленгмюровская частота (Гц):
пе - концентрация электронов (см‘3);
Е - амплитуда напряженности электрическо! I) поля (В/м);
// - амплитуда напряженности магнитного поля (А/м);
8 - площадь (м2);
ц - заряд (Кл);
У - энергия (Дж);
Т - температура (К);
1 - интенсивность (Вт/м2);
О - угол расходимости (град);
и - напряжение (В);
Д/' - ширина спектра сигнала (Гц);
е,, - электрическая постоянная (м"к1' с А"):
с - диэлектрическая проницаемость (Ф/м).
осаждением, способны выдерживать коїпакі с окружающей средой без значительного уменьшения квантовой эффективное!И 1
1.6 Импульсное лазерное напыление (РІ-О)
В конце 1960 юдов. всего через несколько леї после демонстрации Меймапом первого рубинового лазера были проведены первые эксперименты по импульсному лазерному напылению Однако только через 20 леї развития лазерной техники данный способ напыления тонких пленок становится обьектом система!ических исследований, особенно в области напыления многокомпонентных оксидных пленок [27]. Существенное преимущества РЬВ метода: возможность роста тонких пленок сложного состава с сохранением
стехиометрии, высокая скорость роста, возможность напыления в атмосфере газов за счет высокой кинетической энергии частиц распыляемого вещества, простота управлением процессом, возможноеіь напыления в условиях низкого вакуума, возможность напыления полимерных и биологически активных пленок [28]
Процесс напыления методом ИЛИ схемаїнчески представлен на Рисунок 11 и може! быть разделен на 3 этапа [29]:
взаимодействие лазерного излучения с веществом мишени; расширение плазменного факела;
'ґ осаждение пленки.

Подложка
Мишень