【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種新型離子源,特別涉及一種具有冷陰極結構的考夫曼離子源。
技術介紹
離子束薄膜沉積和離子束材料改性技術是材料科學的一個重要分支,離子束技術的研宄和推廣取得了巨大的成就。目前,離子源的種類很多,Kaufman(考夫曼)離子源是使用較為廣泛的對薄膜進行離子束轟擊的裝置,該裝置的基本工作原理為:首先由陰極在離子源內腔產生等離子體,然后由兩層或三層陽極柵格將離子從等離子腔體中抽取出來,這種離子源產生的離子方向性強,離子能量帶寬集中,可廣泛應用于真空鍍膜中。缺點一:是陰極(往往是鎢絲)在反應氣體中很快就燒掉了 ;缺點二:陰極開啟電壓高,電子輸出不穩定。碳納米管首先由日本研宄人員發現,是一種新型碳材料,其具有優異的導電性能,以及幾乎接近理論極限的尖端表面積(尖端表面積越小,其局部電場越集中,場增強因子越大),所以碳納米管是已知最好的場發射材料,它具有極低的開啟電場(大約2伏/微米),可傳輸極大的電流密度,并且有穩定的發射電流,因而是非常適合做冷陰極結構的材料。
技術實現思路
為解決現有技術的缺點,本專利技術設計一種碳納米管冷陰極考夫曼離子源裝置,包括進氣口、陰極、陽極、放電室、磁棒、屏極、加速極、中和燈絲,其特征在于:所述裝置陰極由金屬絲表面包覆碳納米管構成。這種結構使原有技術中,鎢絲發射電子轉變成碳納米管發射電子,這種結構的改變有效的降低了開啟電壓。該裝置還包括:金屬絲采用鎢絲材料,兩端連接電極。現有技術采用鎢絲電流加熱方法發射電子,陰極燈絲會越燒越細,鎢絲使用壽命短,需要經常更換。采用本裝置,一般幾伏到幾十伏的開啟電壓就會有大量電子發射, ...
【技術保護點】
一種碳納米管冷陰極考夫曼離子源裝置,包括進氣口(1)、陰極(2)、陽極(3)、放電室(4)、磁棒(5)、屏極(6)、加速極(7)、中和燈絲(8),其特征在于:所述裝置陰極(2)由金屬絲(22)表面包覆碳納米管(21)構成。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:喬憲武,邱順劍,蘇晨怡,徐曉暉,章鵬飛,
申請(專利權)人:中國計量學院,
類型:新型
國別省市:浙江;33
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