影响金属材料二次电子发射系数因素分析
2018年3月影响金属材料二次电子发射系数因素分析彭承敏（西南应用磁学研究所，四川绵阳621000）【摘要】本文研究了粗糙度、镀层厚度对常用隔离器金属材料的二次电子发射系数的影响，研制结果表明表面镀层厚度对二次电子发射系数影响不大；表面越粗糙，二次电子发射系数越大；如果表面镀层材料太薄，二次电子发射系数与底面金属材料有关。
【关键词】粗糙度；镀层厚度；二次电子发射系数【中图分类号】O642.2【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2018）03-0331-021前言随着我国航天事业的迅速发展、对星载元器件的功率要求越来越高,对功率器件的微放电抑制要求也越来越高。
目前正在运行的通信、导航卫星的信道功率的微放电抑制要求已达到了1kW以上,以后将达到10kW以上。
目前针对星载元器件的微放电抑制设计及工艺技术研究主要集中于以下几个方面:(1)消除微放电发生的自由空间,如介质全填充设计、连接器介质交错设计等。
(2)清洗表面减少电子引起的放气,如超声波清洗、化学清洗、高压水清洗表面[1]、烧氢烘烤、真空烘烤、电抛光、热等压处理等。
(3)利用镀膜技术降低二次电子倍增,如镀TiN[2]、镀Au、镀Ag、铬酸盐转化膜处理、纳米级四面体非晶碳(ta-C)薄膜处理[3]等。
(4)改进表面镀层结构降低二次电子倍增,如刻周期半圆弧槽窗片结构抑制次级电子倍增效应[4]。
(5)利用制造工艺降低二次电子倍增,如降低表面粗糙度、用单点金刚石切削处理铜谐振腔等。
本文通过测试常用金属材料在不同涂覆、不同粗糙度、不同镀层厚度下的二次电子发射系数,分析涂覆材料、粗糙度、镀层厚度对二次电子发射系数的影响,得到达到降低金属材料的二次电子发射系数的措施。
2试验分组与测试方法2.1金属材料的测试分组一般星载高功率元器件包括腔体、盖板、中心导体、垫片、接地片、补偿片、电阻、连接器等金属零部件,其中构成腔体、中心导体的金属材料有黄铜(H62)、钢(Q235)、硬铝(2A12)、铍青铜(QBe2),且表面常用涂覆为镀金、镀银、镀镍、导电氧化。
将常用金属材料按下表所示进行处理,然后测试二次电子发射系数。
2.2二次电子发射系数测试原理简述二次电子发射系数测试原理:如图1所示。
主要测试仪表为电压表和微安电流表,本次测试使用的电压表的量程为2000V,精度为1V,电流表的量程为40μA,精度为0.1μA。
被测件尺寸为10mm×10mm×1mm,为了减少误差及抽真空的次数,使用夹具一次性放入多个被测件到测试箱中,经过烘烤450℃1h,然后抽真空,真空度优于1.3×10-3Pa后,保持2h 后进行测试。
为了减小测试系统误差,测试时每次先测标准件的二次电子发射系数,测试结果与记录值一致,确认测试系统无误后,方可进行待测件的二次电子发射系数测试。
为了降低材料表面氧化及污染带来的测试误差,每种规格准备两件测试样品,并且每个样品测试两遍。
对第一次测试结果有疑义时,再次测试时延长测试时间,反复轰击表面去除氧化层和污染物,消除氧化层和污染物带来的测试误差。
2.3粗糙度测试方法简述由于没有粗糙度测试仪,通过用手指表面触摸标准粗糙度块与被测件,辨识被测件的粗糙度。
标准粗糙度块的粗糙度分为0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2等6个标准块,容易辨识错误。
3结果与讨论3.1测试结果黄铜(H62)、铍青铜(QBe2)、钢(Q235)材料镀金,在不同表面粗糙度、镀层厚度和电压下测得的二次电子发射系数曲线如图2所示。
黄铜(H62)、铍青铜(QBe2)材料镀银,在不同表面粗糙度、镀层厚度和电压下测得的二次电子发射系数曲线如图3所示。
黄铜(H62)材料镀镍,在不同镀层厚度和电压下测得的二序号材料粗糙度表面处理序号材料粗糙度表面处理1黄铜(H62)0.8Cu/Ep.Cu2Au13铍青铜(QBe2)0.8Cu/Ep.Cu2Au2Cu/Ep.Cu2Au2Cu/Ep.Cu2Au41.6Cu/Ep.Ag5 1.6Cu/Ep.Ag5Cu/Ep.Ag10Cu/Ep.Ag10 3.2Cu/Ep.Cu7Ni54钢(Q235)1.6Fe/Ep.Cu10Au1Cu/Ep.Cu12Ni8Fe/Ep.Cu10Au22硬铝(2A12)1.6Al/Ct.O.cd 3.2Fe/Ep.Cu10Au13.2Al/Ct.O.cd Fe/Ep.Cu10Au2表1金属材料测试件V f-灯丝电压;G-加速极;C-收集极;T-被轰物体;I1-一次电子流;I2-二次电子流;δ-次级电子发射系数;δ=I2/I1。
图1次级电子发射系数测试原理图图2材料镀金的二次电子发射系数图3材料镀银的二次电子发射系数论述3312018年3月次电子发射系数曲线如图4所示。
硬铝(2A12)材料导电氧化,在不同表面粗糙度和电压下测得的二次电子发射系数曲线如图5所示。
3.2测试结果综合分析从图2的测试曲线可以看出,三种材料镀金后二次电子发射系数差异很大,且铁基体和铍青铜基体的测试数据较大。
通过对测试过程分析,排除测试系统误差(每次先测标样)、表面氧化及污染(反复轰击表面去除氧化层和污染物),以及与其它报道数据比较,认为该数据为基体材料的二次电子发射系数,而不是金的二次电子发射系数。
从图3的测试曲线可以看出,不同粗糙度的黄铜材料镀银后,粗糙度较大的材料表面二次电子发射系数较大,银镀层厚的黄铜材料的二次电子发射系数较大。
粗糙度较大的材料表面二次电子发射系数较大,这一点符合微放电理论的分析结果;银镀层厚的黄铜材料的二次电子发射系数较大,是因为黄铜材料的二次电子发射系数较低,银镀层薄的测试结果受黄铜材料的影响,并且银的二次电子发射系数比黄铜的要高。
从图4的测试曲线可以看出,黄铜材料镀镍较厚的表面二次电子发射系数较小,银镀层厚的黄铜材料的二次电子发射系数较大。
粗糙度较大的材料表面二次电子发射系数较大,这一点符合微放电理论的分析结果;镍镀层厚的黄铜材料的二次电子发射系数较低,是因为镍的二次电子发射系数较低,与黄铜的差异不大,所以测试结果受到黄铜材料的影响较小。
图5的测试结果显示两者几分没有差异,可能是因为实际上两种测试件的粗糙度相同。
分析所有的测试数据,得出以下结论:(1)表面镀层厚度对二次电子发射系数影响不大,差异低于3%;(2)如果表面镀层材料太薄,二次电子发射系数与底面镀层材料有关;(3)表面越粗糙,二次电子发射系数越大;(镀银粗糙度0.4寅0.8,增加10%);(4)二次电子的最大激发能量,铝的最低,金的最高。
4结论通过测试不同金属材料在不同镀层、不同粗糙度下的二次电子发射系数,分析镀层和粗糙度对二次电子发射系数的影响,可以判定,表面镀层厚度对二次电子发射系数影响不大;表面越粗糙,二次电子发射系数越大;二次电子发射系数不仅与表面镀层材料有关,还与镀层厚度及底层金属材料有关。
参考文献[1]Knobloch J ,R Freyman.Effect of High-Pressure Rinsing on Niobium.SRF ,Note980223-01,Cornell University,February 1998.[2]焦晓静,苏党帅,王茜.TiN 镀层对射频器件表面二次电子倍增的抑制作用.微波学报,2012,6:282~287.[3]张娜,陈仙,康永锋.纳米级ta-C 薄膜对二次电子发射抑制的研究.现代电子技术,2013,36(1):144~146.[4]张雪,范俊杰,王勇.刻周期半圆弧槽窗片对次级电子倍增效应的抑制.物理学报,2013,(22):353~359.收稿日期：2018-2-21作者简介：彭承敏(1978-),男,汉族,湖北荆门人,高级工程师,工程硕士,主要研究方向为微波铁氧体隔离器环行器设计。
图4材料镀镍的二次电子发射系数图5硬铝导电氧化的二次电子发射系数浅谈高校理工类课程中的慕课建设戴西（金陵科技学院，江苏南京211169）【摘要】MOOC ，即大规模在线开放课程（Massive Open Online Course ）的英文简称，中文译为“慕课”。
在网络信息技术飞跃性发展的当下，教学技术的信息化、网络化已成为新课程改革领域的热点。
慕课作为一种以规模大、开放性强、学习方式灵活为特点的在线课程教学模式，是我国高校近年课程建设的重点方向。
本文将简单探讨高校理工类课程中的慕课建设问题。
【关键词】慕课；大学教育；理工类课程【中图分类号】G642.4【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2018）03-0332-021慕课的起源和现状MOOC 这个术语是由加拿大爱德华王子岛大学的Dave Cormier 在2008年提出,而慕课这种教学模式则起源于已发展多年的网络远程教育和视频课程。
自2001年,麻省理工学院(MIT )最早宣布将课程录像在网络上免费开放起,10年间,仅MIT 就发布了2000门课程,有超过1亿人次的访问量。
在此为基础上产生的慕课,简单而言就是一种更加现代化的大型网络公开课程。
MOOC 是大规模在线开放课程(Massive Open Online Course )的英文简称。
[1]其中Massive (大规模),指的是课程可供多人数注册,每门课程的学生容量可高达数万,是传统授课方式所无法达到的;Open (开放),指教学对象面向所有对课程有兴趣的人,不限学历、年龄、职业;Online (在线),指的是学习及学习评价均在网上完成,学生可以自由选择合适的时间完成在线学习;Course ,代表课程。
通过集中了大量慕课的慕课平台,全球的学习者能够在网络上自由学习几十门甚至几百门优质网络课程,并获得相关的资格认证。
目前,国外大学大多已引进和开设慕课,并有了Coursera 、Udacity 、edX 等专业的慕课平台。
我国的高校也紧跟时代步伐,目前清华、北大、中科大等高校均已开发及应用了自己的慕课平台,而学堂在线、慕课网等网络慕课平台也如雨后春笋,一些中小学也建立起了慕课平台。
慕课及慕课平台的蓬勃发展足以证明慕课建设已是论述332。
稀土钼阴极二次电子发射性能研究
稀土-钼阴极二次电子发射性能研究刘帆（中国人民武装警察部队学院，河北廊坊065000）【摘要】运用液固、液液、固固掺杂等方法制造稀土氧化物，并掺杂钼粉，而后运用等离子体的快速烧结与常规的高温、压制的烧结分别制造稀土-钼金属陶瓷的材料，同时应用金相显微镜与发射性能测试的方法对这些样品的微观结构和二次的电子发射的性能实施研究。
结果显示稀土的氧化物混合均匀掺杂和组织上的细化，将有助于提高材料的发射性能。
在实行高温的氢气处理后，会让这些样品的激活温度大幅度的降低，而发射系数就会大幅度的提高。
关键词：稀土；二次电子发射性能；氧化物；激活温度；发射系数中图分类号：TF125.2文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2012)24-0001-01磁控管是一种微波电真空器件中的器件，它的应用比较广泛，尤其在航空、军事武器中的应用发挥着非常重要的作用。
近些年来，磁控管发展的重点重要集中在：一是大功率、（亚）毫米波段及高频率的磁控管上的研发；二是大功率的和相对论的电子注的磁控管上的的研发。
这些研究的成功关键，都依赖于磁控管所采用的新材料，尤其是阴极材料。
[1]磁控管工作依赖于二次电子发射的性能。
现今，市面上在磁控管中应用的二次电子发射阴极的材料主要是合金阴极、氧化物阴极以及金属陶瓷型阴极，比较各种材料的阴极性能的好坏最主要的参数是二次电子的发射系数。
[2]稀土-钼金属陶瓷阴极效果最明显，本文试验中应用各种有效地方法制造稀土-钼，尽量从微观的结构中进行分析，研究每一种因素对这个二次电子的发射性能的影响规律。
1.实验本组实验选用的稀土氧化物有Y2O3和和La2O3，其比例为3:1。
运用液固、液液、固固掺杂等方法制造稀土氧化物，并掺杂钼粉，而后运用等离子体的快速烧结与常规的高温、压制的烧结分别制造稀土-钼阴极的材料。
对稀土-钼烧结体实施机加工，得到测试的样品圆片，之后在与装有裸钨丝的热子的金属钼筒进行焊接，随后仔细安装到测试架上等待测试。
氧化镁二次电子发射系数的测量
1. 基本理论PDP显示器由前后玻璃基板组成。
每个基板上面都制备了很多相互平行的电极及覆盖在上面的介质层，相对的放电单元由障壁分隔开来，基板之间每个放电单元里都充满了具有一定压强的工作气体。
基板间工作气体放电产生紫外光，紫外光激发涂覆在障壁上的荧光粉发出可见光，由于放电过程气体电离，离子会不断轰击放电表面，为了保护介质层不被击穿，延长显示器工作寿命，必须在上基板的介质层上蒸镀一层MgO薄膜作为保护层。
由于保护膜直接与放电单元中的放电气体相接触，其性能直接影响到PDP的工作特性。
而氧化镁薄膜作为等离子显示屏的介质保护层，不仅可以耐溅射离子的轰击，延长PDP的工作，而且可以降低放电气体的着火电压和维持电压，提高其发光强度，降低PDP器件的功耗。
着火电压Vf受到诸多因素的影响，在固定了放电单元的结构参数和工作气体的成分之后，与其密切相关的就是介质保护层的二次电子发射系数γ。
当显示板放电单元内的工作气体的压强为P、基板间隙的宽度为d及保护膜的二次电子发射系数为γ时，器件的着火电压为：Vf=B（Pd）/ln[A(Pd)/ln(1+1/γ)] （1）式中A和B是气体常数。
从该式可见，当其余条件一定时，着火电压随着二次电子发射系数的增大而减小，因此为了减低着火电压，需要提高保护膜的二次电子发射系数。
因此，MgO薄膜的二次电子发射系数的研究和测量尤为重要。
2. 二次电子发射的过程在PDP放电中，主要是由离子轰击MgO薄膜而激发二次电子发射。
根据入射离子的速度，二次电子的产生机理有两种：一是入射离子速度低即轰击能量低时，二次电子的发射是基于Hagstrum等人的势能（Potential）型理论；二是入射离子速度大即轰击能量高时，二次电子发射是基于Rajopadhye等人的动能（Kinetic）型激发理论。
2.1 Potential型发射发生Potential型发射时，由入射离子轰击而产生的二次电子发射时，不是由入射离子的动能决定的，而主要是由离子的势能（或称内能）和阴极MgO表面的能带结构分布引起的，不存在入射离子的动能交换。
材料二次电子发射特性及测量方法研究
·35·文章编号：2095－6835（2019）08－0035－05材料二次电子发射特性及测量方法研究王思展（北京卫星环境工程研究所，北京100094）摘要：当材料表面受到具有初始动能的粒子撞击时，会被激发出二次电子。
二次电子发射特性广泛应用于各个领域，而在航天领域，二次电子发射系数与在地球同步轨道运行的航天器表面带电水平息息相关。
为了更好地计算航天器表面带电电位，需要准确获取航天器表面材料的二次电子发射特性，因而二次电子发射特性研究以及二次电子发射系数测量显得尤为重要。
基于二次电子从产生之时所经历的输运、逃逸等物理过程对二次电子发射理论进行了整理，并对目前国内外二次电子发射系数的测量方法及测量手段进行了综述。
关键词：二次电子发射特性；二次电子发射系数；航天器表面带电；二次电子产额中图分类号：O462.2文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.08.014当有初始能量的粒子（电子或离子等）撞击到材料表面时，会从材料表面激发出电子，如果到达材料表面的电子所具有的能量足以克服材料表面的能量势垒，便可从材料表面逃逸出来，即二次电子发射现象，逃逸出来的电子称为二次电子，如图1所示。
在研究中约定，从材料表面逃逸出来的电子中，能量在50eV 以下的电子称为（真）二次电子，能量在50eV 以上的电子称为背散射电子。
二次电子发射特性可由二次电子发射系数和二次电子能谱来表征。
二次电子发射系数定义为从材料出射的电子数（流）与入射到材料表面的电子数（流）之间的比值。
二次电子发射现象自19世纪末期由Campell 发现的几十年以来，在理论研究方面及实验测量方面都有了突飞猛进的发展，而二次电子发射现象在多个领域，包括扫描电子显微镜、俄歇能谱仪等都得到了广泛的应用[1]。
在航天领域，二次电子发射系数不仅与航天器表面充电电位大小密切相关，同时还与航天微波器件的微放电效应有关[2-5]。
绝缘材料二次电子发射系数的测量及其影响因素研究进展
二次电子发射现象对多领域真空装置及器件 均有重要的影响。粒子加速器中真空室材料在高 能电子等作用下发射二次电子形成电子云，进而严 重影响被加速粒子的性能参数 。 [2，4] 航天器在与空 间等离子体相互作用时材料表面也会发射二次电 子 ，导 致 航 天 器 表 面 甚 至 深 层 带ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电 ，进 而 引 发 系 统 短 路 、元 器 件 击 穿 等 故 障 [5- 。 7] 在 高 功 率 微 波 设 备 中，介质窗与真空接触面很容易发生击穿而造成设 备 故 障 ，制 约 了 微 波 设 备 的 性 能 和 发 展 ，介 质 窗 发 生击穿破坏很重要的原因就是介质材料的二次电 子发射。同时，二次电子发射现象在脉冲功率及高 压领域也普遍存在。在真空绝缘系统中，导体通常 由 绝 缘 材 料 支 撑 ，真 空 、介 质 和 导 体 三 者 结 合 处 产 生的初始电子所引起的二次电子倍增是导致真空 沿面闪络及绝缘击穿破坏的主要原因 。 [4，8-10]
摘要：固体绝缘材料的二次电子发射现象会导致介质表面的电子倍增及电荷积累进而产生放电造成器件的 失效，准确测量固体绝缘材料的二次电子发射系数对于指导材料选型、评价材料性能具有重要的意义。文 中对比了绝缘与金属材料在二次电子产生、输运和发射过程的差异，总结了现有的绝缘材料二次电子发射 系数测量手段，分析了初级电子能量、束流、入射角度、材料表面状态及样品表面电荷积累对二次电子发射 特性的影响。初级电子在绝缘材料中的平均自由行程远大于二次电子，所以初级电子激发的内二次电子只 有很少一部分能够逃逸为二次电子。绝缘材料的二次电子发射系数测量中，样品表面很容易积聚电荷，积 累的电荷从改变初级电子能量和出射二次电子能量两个方面影响样品的二次电子发射，最终会达到一个出 射和入射动态平衡的带电状态。绝缘样品表面积聚电荷的中和是二次电子测量的难点，目前大多采用加热 法和电子束辐照法，不能定量的消除累积电荷。目前绝缘材料二次电子发射特性测量装置性能不一，可重 复性差，如何全面消除样品电荷累积对于提高测量装置的精度和可重复性具有重要意义。 关键词：绝缘材料；初级电子；二次电子；电荷累积；电荷中和
现代材料分析方法试题及答案265794
1. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足什么公式？写出数学表达式，并说明d、θ、λ的意义。
（5分）答：. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足布拉格公式。
（1分）其数学表达式：2dsinθ=λ（1分）其中d是晶体的晶面间距。
（1分）θ是布拉格角，即入射线与晶面间的交角。
（1分）λ是入射X 射线的波长。
（1分）4. 二次电子是怎样产生的？其主要特点有哪些？二次电子像主要反映试样的什么特征？用什么衬度解释？该衬度的形成主要取决于什么因素？（6分）答：二次电子是单电子激发过程中被入射电子轰击出的试样原子核外电子。
（1分）二次电子的主要特征如下：（1）二次电子的能量小于50eV，主要反映试样表面10nm层内的状态，成像分辨率高。
（1分）（2）二次电子发射系数δ与入射束的能量有关，在入射束能量大于一定值后，随着入射束能量的增加，二次电子的发射系数减小。
（1分）（3）二次电子发射系数δ和试样表面倾角θ有关：δ(θ)=δ0/cosθ（1分）（4）二次电子在试样上方的角分布，在电子束垂直试样表面入射时，服从余弦定律。
（1分）二此电子像主要反映试样表面的形貌特征，用形貌衬度来解释，形貌衬度的形成主要取决于试样表面相对于入射电子束的倾角。
（1分）2. 布拉格角和衍射角：布拉格角：入射线与晶面间的交角，（1.5 分）衍射角：入射线与衍射线的交角。
（1.5 分）3. 静电透镜和磁透镜：静电透镜：产生旋转对称等电位面的电极装置即为静电透镜，（1.5 分）磁透镜：产生旋转对称磁场的线圈装置称为磁透镜。
（1.5 分）4. 原子核对电子的弹性散射和非弹性散射：弹性散射：电子散射后只改变方向而不损失能量，（1.5 分）非弹性散射：电子散射后既改变方向也损失能量。
（1.5 分）二、填空（每空1 分，共20 分）1. X 射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。
2.扫描仪的工作方式有连续扫描和步进扫描两种。
3. 在X 射线衍射物相分析中，粉末衍射卡组是由粉末衍射标准联合委员会编制，称为JCPDS 卡片，又称为PDF 卡片。
不同掺杂对可加工陶瓷二次电子发射及沿面闪络特性的影响
不同掺杂对可加工陶瓷二次电子发射及沿面闪络特性的影响于开坤;张冠军;田杰;郑楠;黄学增;马新沛;李光新;山纳康;小林信一【摘要】固体绝缘材料的表面特性极大地影响着其真空沿面闪络特性,长期以来这一现象极大地制约着真空绝缘系统的整体性能,限制了高压电真空设备的发展进程.本文针对一种具有良好加工性能及表面耐电特性的低熔点可加工微晶玻璃陶瓷引入真空绝缘的背景,在不明显降低可加工性能的前提下,通过在可加工陶瓷原材料内掺杂不同的低二次电子发射系数金属氧化物Cu2O以及Cr2O3,研究掺杂之后材料的二次电子发射系数的变化,对不同掺杂工艺下试品的沿面闪络电压进行研究.结果发现:掺杂低二次电子发射系数金属氧化物能够相应降低可加工陶瓷材料的二次电子发射系数,通过研究不同加工工艺条件下材料的闪络电压,发现试样的闪络电压随其二次电子发射系数的降低而提高.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2011(026)001【总页数】7页(P23-28,33)【关键词】沿面闪络;可加工陶瓷;二次电子发射系数;真空【作者】于开坤;张冠军;田杰;郑楠;黄学增;马新沛;李光新;山纳康;小林信一【作者单位】西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;河南省电力勘测设计院,郑州450007;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;西安交通大学材料与工程学院,西安710049;西安交通大学材料与工程学院,西安710049;埼玉大学电气电子系统学部,日本埼玉县338-8570;埼玉大学电气电子系统学部,日本埼玉县338-8570【正文语种】中文【中图分类】TM28;TM851 引言绝缘子作为起支撑和绝缘作用的重要电气设备，在X 射线管、高功率速调管、中子束二极管、脉冲功率开关、加速器等众多高功率器件和大型设备上得到广泛的应用，其性能直接影响到真空高压电器设备的整体性能[1-3]。
物理电子发射总结
FED优点：
FED继承了CRT的高亮度、高对比度、宽视角的优势，又兼有LCD、PDP的超薄外观、高分辨率、功耗低特性，还很好地杜绝了CRT的电磁辐射和X射线辐射以及LCD的残像感。
XPS：采用能量位1000-1500eV的射线源，能激发内层电子。各种元素内层电子的结合能是又特征性的，因此可以用来鉴别化学元素。线宽0.8eV
UPS：采用HeⅠ(21.2eV)或HeⅡ(40.8eV)作激发源。与X射线相比能量较低，只能使原子的价电子电离，用于研究价电子和能带结构的特征。0.01eV
光电阴极的用途：
变像管、摄像管、辐射探测器中的光电管和光电倍增管等
实际应用中光电阴极要求：
积分灵敏度和光电灵敏度高；光谱响应宽；无光照暗电流小；无光照疲乏现象，对温度的稳定性好；表面发射均匀(特别是大面积)；性能一致性好；
通常结构：
用一定方法在金属或玻璃基底上形成一层较厚的半导体层，并在处理过程中，在半导体表面上生成一层碱金属薄层。光阴极结构可用符号表示：基底-基本半导体-覆盖层。
阴极单位t发射的光电子数（Ne）与入射光子数（Np）之比
单位： 为nm， 为A/W
金属的光电发射电流密度：
2、半导体的光电子发射
半导体的各类光取决于电子向表面输运过程中的各种碰撞，如果碰撞过程中，光电子损失能量较多，往往不能从表面逸出，这时逸出深度小，则β较大。
半导体的表面态
清洁表面上的原子与体内的原子不同，它的价键填充是不完全的，朝表面方向上的价键上缺少电子，因此当体内电子运动到表面时，有可能被束缚在这个空键上，所以表面对电子具有受主的性质。由于表面价键的不完整而在晶体表面出现的电子能量状况，称为表面态或表面能级。
金属双边二次电子倍增的理论分析与数值模拟
金 属 双 边 二 次 电 子 倍 增 的 理 论 分 析 与 数 值 模 拟
董 烨 ， 董志伟， 杨温渊
（ 京 应用 物 理 与 计 算数 学 研 究 所 ，北京 １ ０ ８ ） 北 ０ ０８
摘
要 ： 针 对 金 属 双 边 二 次 电 子倍 增 现 象 ， 析 给 出 了 电子 共 振 方 程 、 振 相 位 、 分 共 相位 聚焦 条 件 以及 碰 撞
所做 的工作 ］ 国内华 北 电力 大学 和电 子 科技 大学进行 过一 些针 对性 的研 究 ， 。。 。 西北 核 技术 研究 所 的蔡 利 兵、 郝西 伟等人 也先后 进行 过一些 有意 义 的高功率微 波 介质 表 面次 级 电子倍 增 的模 拟及 分 析 工作ｕ 。可 惜
上述研 究工作仅 停 留在关 心 的层 面上 ， 大部分 为理论 分析 或简单 几何 构型 的二次 电子倍 增现象 数值研 究 ， 能 未
展 了二次 电子倍 增理 论 ， 开始致 力 于研 究介 质 的二 次 电子倍增 现象 ， 并 发展 了蒙特 卡罗方 法数值 模拟二 次 电子 倍 增 的能力＿ ］ ４ 。二次 电子倍增 的实 验现象 研究 上 ， 主要 代 表是 美 国德 州 理工 大学 的 Ｎｅ ｂ ｒ Ｄｉ ｅ ｓ 人 ｕｅ 和 ｃ ｎ 等 ｋ
密度或 强流束 轰击 等影响 大大增 强 了器 壁表 面吸 附气体 的释气 现象 ， 进器 壁表 面附近 形成等 离子体 ， 生放 促 产
电出现击 穿 ， 而影 响束波互 作用 效果 ， 可 能对器 件造成 暂时或 永久 的损坏 ｕ 。因为 二 次电子倍 增是 射频 击 进 并 ］ 穿的种子 源 ， 以研究 其物 理过程 与形成 机制 ， 出相应 的抑 制措施 就显 得 十分必要 。 所 提 近年 来 ， 次 电子 倍增 现象 的研究 逐渐 成 为 高功 率微 波 器件 研 究 的 热点 之 一 ， 论工 作 最 早 可 以追 溯 到 二 理 ２ 世纪 ８ Ｏ ０年代末 ， ｕ ｈ ｎ等人 在拟合 实验 数据得 出二 次 电子倍 增材 料特 性 的基 础上 ， 了一 些二 次 电子倍 Ｖａ ｇ ａ 做 增的简单 理论分 析工作 ２ 。 ；０世 纪 ９ ０年 代末 到 ２ 世 纪初 ， 国密西根 大学 的 Ｋｉ ｅ １ 美 ｓ ｋ和 Ｉ ｎ等人 ， 一步发 ｈ ａ 进
氘离子轰击钼靶的二次电子发射系数测量
电子 会 打在 靶 前 的绝 缘 环 上 ， 成 负 压 抑 制 了 形 后 续二 次 电子 的发 射 ； 时 由于 靶 嵌 在靶 室 里 同
面， 发射出的二次电子一部分会打在靶室上面 ，
使 得测 量 的靶 流 比实 际 的少很 多 ， 就需 要 对 这
测量靶室进行精心设计 ， 以期得到准确 的起始 靶流和最终加抑制 电压后的靶流。本文采用的 是 间接测量法 ， 心设计 了专用的测量靶室 ， 精 采 用先加抑制电压和后加引出电压 的方式 ， 分别 得到离子束流强度和含有二次 电子 的总靶流。
此， 金属钼除了较低的产额外， 对高产额中子发 生器 来 说 是 一 种潜 在 的很有 吸引 力 的靶 材 料 。 但是 ， 还需要更多的实验来更好地认识金属钼
作 为 中子发射 器 Байду номын сангаас靶 材料 的特性 。
在密 封 式 中子 发 生器 中 ， （ ） 子 被加 氘 氚 离
ｉ） ｆ１型理论； ａ 二是入射离子能量高时， 二次 电子 发射是 基于 Ｒｊｐｄｙ ａ ａｈｅ等人的动 能 （ ｉ ｔ ） ｏ Ｋｎ ｉ ｅｃ
此外 ， 属 钼 相 比金 属 钛 吸 附 的 Ｄ Ｔ量 更 少 ， 金 ／ 对 减少 氚 在 靶 中 的存 量 具 有 重 大 的 意 义 。 因
１ 二次 电子发射原理及测量方法
根 据入 射离 子 的 速度 不 同 ， 次 电子 的产 二 生 机理 有 ２种 。一是 入 射离 子 能 量 低 时 ， 次 二 电子发射 是 基 于 Ｈ ｇｔ ｍ 等 人 的势 能 （ ｏｅ— ａｓｕ ｒ Ｐｔ ｎ
用 下进 行加 速 ， 从靶前 的光 阑孔穿 出 ， 就造成 这
增加了束流检测的不确定性 Ｊ 。二次 电子发
一种测量介质材料二次电子发射系数的方法[发明专利]
专利名称：一种测量介质材料二次电子发射系数的方法专利类型：发明专利
发明人：温凯乐,刘术林,闫保军,王玉漫
申请号：CN201910405418.3
申请日：20190516
公开号：CN110146529A
公开日：
20190820
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种测量介质材料二次电子发射系数的方法，其步骤包括：1)将待测介质材料放置在金属样品台上；将金属样品台、栅网、收集极的输出端口与采集装置输入端口连接，且金属样品台、栅网所施加电压与电子枪出射口电压相同，收集极电位高于金属样品台电位；2)调整电子枪参数，使电子束斑的照射金属样品台表面，并持续照射设定时间；3)将电子枪出射的电子能量调节至需要测试的能量，将初级电子束的照射位置调节至介质材料表面，使电子枪发射脉冲电子束，测量并计算金属样品台、栅网、收集极各通路脉冲电流I、I、I；通过公式δ＝(I+I)/(I+I+I)计算当前电子入射能量下介质材料的二次电子发射系数δ。
申请人：中国科学院高能物理研究所
地址：100049 北京市石景山区玉泉路19号乙
国籍：CN
代理机构：北京君尚知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：司立彬
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