小型化冷阴极低能电子枪的结构仿真

作者:张棋; 王国栋; 王进伟; 林云龙; 伊明辉; 贾帅
来源:中国真空学会真空冶金专业委员会、中国真空学会咨询工作委员会、中国真空学会真空工程专业委员会、真空技术与物理重点实验室, 中国辽宁沈阳.
DOI:10.26914/c.cnkihy.2019.004807

摘要

电子枪是离子源的核心部件,电子枪阴极发射性能的优劣影响着离子源整体性能,碳纳米管、六硼化镧和金刚石等作为冷阴极电子枪场致发射的阴极材料,具有稳定性强、阈值电场强度低以及很好的低真空适应性等优异的电学性能。本文建立了阴极、栅极以及控制极结构为基础的碳纳米管冷阴极电子枪物理模型,通过缩小阴极和栅极的间距来提高冷阴极电子发射率,将控制极部分引入多片静电透镜结构来约束电子的运动。采用有限元仿真软件模拟计算了静电透镜的厚度及间距等结构参数及电学参数对电子通过率及电子能量的影响。电子的通过率随着静电透镜的厚度的增大而减小,电子能量随着静电透镜的厚度变化在90eV-110eV内波动。

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