Адрес e-mail:

Разрушение плоского автоэмиссионного катода ионами остаточных газов

А.С. Батурин, ассистент;  А.И. Труфанов,  студент V курса; К.Н. Никольский, студент VI курса; Р.Г. Чесов, студент VI курса

Московский физико-технический институт

 

Плоские автоэмиссионные катоды (АЭК) в настоящее время широко используются в разных областях  техники, в частности, для создания плоских дисплейных экранов. Основные преимущества использования углеродных материалов для создания АЭК в их низкой стоимости, а также возможности обеспечения более высокого срока службы по сравнению с другими типами катодов [1,2].

Плоский катод, исследованный в данной работе, был приготовлен методом газо-фазного осаждения [3]. В ходе проведения автоэмиссионных испытаний катода в диодной конструкции вокруг некоторых эмиссионных центров наблюдались диффузно засвеченные области люминофора в форме кольца. В работе [4] образование кольца связывалось с вторичными электронами, причем диаметр кольца определялся упруго отраженными электронами и равнялся 4L, где L расстояние анод–катод. При исследовании поверхности катода с помощью растрового электронного микроскопа обнаружилось, что в областях катода, с которых наблюдалась наиболее интенсивная эмиссия, находится круглая “поляна”, на которой была разрушена углеродная структура. Предположительно, “поляна” образовалась в результате бомбардировки ионами остаточных газов. Выбиваемые с анода вторичные электроны ионизируют молекулы остаточных газов. Образовавшиеся ионы ускоряются электрическим полем и, попадая на катод, вызывают разрушение его поверхности. Т.е. появление “поляны” обусловлено эффектом “кольца”.

В докладе будет представлена модель образования “поляны” в диодной конструкции. А также будет показано, что модель “кольца”, лежащая в основе образования “поляны”, можно распространить на триодную систему. В частности на матрицы спиндтовских катодов. В рамках данной модели можно предсказать, исходя из геометрических параметров прибора, максимально допустимую плотность эмиссионных центров. При превышении этого значения центры будут оказывать разрушающее воздействие на соседей, тем самым, уменьшая время жизни прибора.

Эффект образования “поляны” определяет оптимальные режимы проведения тренировок плоских катодов на основе углеродных материалов. В подобных структурах нельзя заранее предсказать расположение эмиссионных центров. При первом включении катода необходимо следить, чтобы эмиссионные центры находились на расстоянии не менее радиуса “поляны”. Тогда после образования “полян” при повышении вытягивающего потенциала центры эмиссии, которые оказывали бы разрушающее воздействие на своих соседей, не будут образовываться.

Литература

А.С. Батурин, К.Н. Никольский, Р.Г. Чесов, Е.П. Шешин, А.Ю. Трифонов,Б.С.Борисов, Е.П. Кириленко, в сб. Труды Х “Радиационная физика твердого тела” (Севастополь, 2000 г.), М., НИИ ПМТ при МГИЭМ (ТУ), 2000 г., с. 262 E.P. Sheshin IFES 45 (1998) 60 А.S. Baturin, M.Yu. Ivanov, K.N. Nikol’skij, R.G. Tchesov, E.P. Sheshin, R.M. Аmmosov, A.G. Borisov, E.P. Kirilenko, A.Yu. Trifonov, L.M. Buchnev, ITM-FEEMC, Moscow, RUSSIA (2001), P18 A.S. Baturin, M. Yu. Ivanov, K.N. Nikolski, R.G. Tchesov, IVMC 14 (2001) 87
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика