【摘 要】
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碳纳米管阴极(Carbon nanotube,CNT)阴极因具有低功耗、无热效应、机械强度高、化学稳定性好、环境适应性强等特点,使其在取代热阴极后,有望将电离规真空测量下限延伸到更高真空度范围.[1-3]然而,球形振荡器规具有灵敏度高、发射电流小,这为采用场致发射的CNT 阴极创造了条件.[4]本文采用离子光学的模拟方法,研究了CNT 阴极与球形振荡器的匹配条件,并对场发射电子的入射与振荡电场进行
【机 构】
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兰州空间技术物理研究所真空技术与物理国防科技重点实验室,甘肃兰州,730000 兰州理工大学理学院
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碳纳米管阴极(Carbon nanotube,CNT)阴极因具有低功耗、无热效应、机械强度高、化学稳定性好、环境适应性强等特点,使其在取代热阴极后,有望将电离规真空测量下限延伸到更高真空度范围.[1-3]然而,球形振荡器规具有灵敏度高、发射电流小,这为采用场致发射的CNT 阴极创造了条件.[4]本文采用离子光学的模拟方法,研究了CNT 阴极与球形振荡器的匹配条件,并对场发射电子的入射与振荡电场进行了模拟优化.在此基础上,采用化学气相沉积法制备了CNT阴极,实验测得在10-6Pa 的真空压力下,其场发射电流可达500μA.将CNT 阴极安装于球形振荡器规,并进行了初步的实验研究,测试结果表明该电离规在8.7×10-6Pa～10-2Pa 的真空压力范围内,具有良好的线性度,灵敏度为0.03Pa-1,低于早期报道的金属单尖阴极球形振荡器规的性能.[4]分析原因,主要是由于各电极的手工调节精度太低、栅极电位太高,影响了电子振荡轨迹.
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