碳纳米管阴极的短脉冲爆炸场发射与等离子体膨胀

作者：廖庆亮; 张跃; 黄运华; 齐俊杰; 高战军; 夏连胜; 张篁

来源：Acta Physica Sinica, 2008, (03): 1778-1783.

• 碳纳米管
• 爆炸场发射
• 等离子体膨胀
• 强流电子束 carbon nanotubes
• explosive field emission
• plasma expansion
• intense electron beam

采用碳纳米管制备了一种强流电子束发射阴极,并对碳纳米管阴极在双脉冲条件下的强流发射性能进行了研究.在双脉冲条件下获得了245A/cm2的强发射电流密度,阴极的开启时间约为40ns.采用高速分幅相机和CCD相机对强流电子束在空间和时间的分布进行了研究.研究表明连续脉冲实验时,离子体及其膨胀对发射电子束的强度和分布影响很大,双脉冲时脉冲间隔时间内等离子体的膨胀速率约为8.17cm/μs.等离子体形成时没有优先位置,电子束发射的局部增强位置是随机的.结果表明碳纳米管阴极可以作为强流阴极在高能微波器件中得到应用.

• 单位
  北京科技大学; 中国工程物理研究院流体物理研究所; 新金属材料国家重点实验室