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一種Sc2O3摻雜Y-Gd-Hf-O壓制式直熱式陰極發(fā)射特性研究

王興起 王小霞 羅積潤 漆世鍇 李云

王興起, 王小霞, 羅積潤, 漆世鍇, 李云. 一種Sc2O3摻雜Y-Gd-Hf-O壓制式直熱式陰極發(fā)射特性研究[J]. 電子與信息學報, 2022, 44(4): 1382-1387. doi: 10.11999/JEIT210111
引用本文: 王興起, 王小霞, 羅積潤, 漆世鍇, 李云. 一種Sc2O3摻雜Y-Gd-Hf-O壓制式直熱式陰極發(fā)射特性研究[J]. 電子與信息學報, 2022, 44(4): 1382-1387. doi: 10.11999/JEIT210111
WANG Xingqi, WANG Xiaoxia, LUO Jirun, QI Shikai, LI Yun. Investigation on Thermionic Emission Characteristics of Pressed Sc2O3 Doped Y-Gd-Hf-O Directly-heated Cathode[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2022, 44(4): 1382-1387. doi: 10.11999/JEIT210111
Citation: WANG Xingqi, WANG Xiaoxia, LUO Jirun, QI Shikai, LI Yun. Investigation on Thermionic Emission Characteristics of Pressed Sc2O3 Doped Y-Gd-Hf-O Directly-heated Cathode[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2022, 44(4): 1382-1387. doi: 10.11999/JEIT210111

一種Sc2O3摻雜Y-Gd-Hf-O壓制式直熱式陰極發(fā)射特性研究

doi: 10.11999/JEIT210111
基金項目: 國家自然科學基金(61771454)
詳細信息
    作者簡介:

    王興起:男,1993年生,博士生,研究方向為陰極電子學、新型熱陰極電子發(fā)射材料

    王小霞:女,1976年生,研究員,研究方向為陰極電子學理論與技術、真空電子器件新型功能材料的開發(fā)與研制

    羅積潤:男,1957年生,研究員,研究方向為大功率速調管、行波管和回旋管放大器的研制、微波毫米波材料的加工、微波能量的應用

    漆世鍇:男,1987年生,博士,研究方向為陰極電子學

    李云:男,1986年生,高級工程師,研究方向為氧化物陰極的研制

    通訊作者:

    王興起 15650703108@163.com

  • 中圖分類號: O462.1

Investigation on Thermionic Emission Characteristics of Pressed Sc2O3 Doped Y-Gd-Hf-O Directly-heated Cathode

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61771454)
  • 摘要: 為了提高Y-Gd-Hf-O陰極耐電子轟擊能力,該文通過高能球磨、壓制和高溫氫氣燒結,制備了一種Sc2O3摻雜Y-Gd-Hf-O壓制式直熱式陰極。該陰極在1550 °C工作溫度下,經過10 W電子連續(xù)轟擊480 h后,發(fā)射電流密度下降至初始值的87.5%,表現(xiàn)出良好的耐電子轟擊能力。陰極表面的微觀形貌、成分組成分析表明,經壓制后氫氣氣氛燒結,陰極表面呈陶瓷狀結構形態(tài),有利于提高陰極的耐電子轟擊能力;經高溫燒結、激活后表面形成了n型半導體Y2O3-x層,對改善陰極表面導電性、降低逸出功和提高熱發(fā)射有促進作用。
  • 圖  1  Y-Gd-Hf-O壓制式直熱式陰極示意圖

    圖  2  陰極熱發(fā)射測試二極管結構示意圖

    圖  3  陰極發(fā)射活性物XRD圖

    圖  4  陰極預處理前后表面微觀形貌SEM

    圖  5  陰極熱發(fā)射性能曲線

    圖  6  Richard 曲線

    圖  7  陰極耐電子轟擊測試曲線

    表  1  陰極氫爐燒結前后EDS原子含量(%)

    元素燒結前燒結后
    區(qū)域A區(qū)域B區(qū)域A區(qū)域B
    Y24.0824.3923.2323.99
    Gd3.222.942.962.95
    Hf14.5114.4614.8015.38
    Sc5.085.075.445.36
    O53.1153.1353.5752.32
    下載: 導出CSV
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  • 加載中
圖(7) / 表(1)
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出版歷程
  • 收稿日期:  2021-02-01
  • 修回日期:  2021-07-01
  • 網(wǎng)絡出版日期:  2021-08-24
  • 刊出日期:  2022-04-18

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