高頻器件中陰極發(fā)射的研究及結構設計.pdf

1、本文主要研究如何提高碳納米管的發(fā)射電流密度及發(fā)射均勻性，以期應用于高頻器件。針對發(fā)射均勻性和發(fā)射電流密度這兩個問題進行了研究，對不同的碳管排列進行了模擬計算，結果顯示圓環(huán)形分布的碳管發(fā)射均勻性較好；其次，研究了如何從陰極結構上提高陰極發(fā)射電流密度，利用場致發(fā)射的邊緣效應，采用將陰極分成若干小單元的方法來增加邊緣以提高場發(fā)射電流密度，計算結果顯示對結構中的某些參數(shù)進行優(yōu)化可以提高發(fā)射電流密度。結果還顯示，將陰極劃分成小單元還可以提高整個陰

2、極發(fā)射的均勻性。 將碳納米管應用于高頻器件，另一個重要問題是如何得到聚束良好的電子束，研究設計了不同的聚束電子通道。從控制電子通道出口處電子的橫向電子速度及電子分布范圍的大小來設計通道結構，將倒置的漏斗狀的內(nèi)壁涂有絕緣材料的電子通道作為基本的電子束聚束系統(tǒng)。對四種不同的結構進行了計算，并得到了一種聚束較好的結構。 場發(fā)射陰極受離子轟擊是導致陰極發(fā)射跌落的一個重要因素，由于真空器件中所使用的消氣劑不能除去殘余氣體中的惰性氣