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碳纤维阴极的场致发射特性实验研究

夏连胜  张篁  杨兴林  潘海峰  刘云龙  
【摘要】:研究了具有一定导电性能的碳纤维的直流场致发射电子束特性,实验分别在大气环境、低真空(10-1Pa)及高真空(10-5Pa)环境下进行。实验结果表明,碳纤维具有一定的场致发射能力,并且发射特性和发射环境的真空度密切相关。在大气环境下,发射电子束流与所施加的电压符合Fowler-Nordheim关系,当电压为7 kV,电流为61.4μA时,根据Fowler-Nordheim定理推算出碳纤维场致发射场增强因子为3.75×105。在低真空条件下阳极只收集到微弱的电流;在高真空条件下,阴极发射明显,在较低电压下就能观测到阳极电流,放电前阳极最高电流是大气条件下的3~4倍,发射的束流大小和所施加在尖端的电压关系接近Child-Langmiur定律。

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