导读:本文包含了场致发射论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献，主要关键词:碳纳米管,阴极,定律,纳米,发射场,质点,等离子体。
场致发射论文文献综述写法
刘梦龙,李小兵,周俊涛,吴轩怡,王艳[1]（2019）在《基于碳纳米管场致发射的大功率脉冲X射线管》一文中研究指出一种基于碳纳米管场发射阴极阵列的大功率脉冲X射线管研制成功。该X射线管中采用由微波等离子体化学气相沉积方法制备出的高度定向的、具有优异场致发射性能的碳纳米管阵列作为X射线管的冷阴极,该阴极阵列可以实现超过280mA的总发射电流,相应的发射电流密度为2.8A/cm~2。并根据场致发射阴极特点设计出了由六边形钼网为栅极的多级式栅控型高分辨率电子光学系统,在阳极靶角为14°的情况下,其等效的X射线的焦斑尺寸约为0.24mm×0.22mm。对实物进行X射线成像测试表明,可以实现直径为0.1mm标准钨线的清晰成像,其他物体成像层次感也非常优异,可以满足工业和医疗X射线成像的应用。(本文来源于《真空电子技术》期刊2019年06期）
赵永秀,刘树林,王瑶,王骑[2]（2019）在《安全火花试验电极热场致发射模型和温度效应的数值模拟研究》一文中研究指出研究安全火花试验装置的镉盘试验电极温度分布和热场致电子发射特性为研究感性电路分断放电特性和揭示其电弧放电机理奠定理论基础。根据量子理论,热场致电子发射电流密度主要取决于阴极表面温度和外加电场等因素。因此基于椭圆积分法,推导出阴极电子穿透率的数学表达式,得出热场致电子发射电流密度与温度及外加电场之间的关系表达式;综合考虑试验电极的微观表面形貌、发射电流密度、焦耳热和热传导效应,数值计算阴极微凸起的表面温度变化规律。实例模拟仿真结果表明:当镉盘阴极表面温度在熔点和沸点范围内时,热场致电子发射电流密度随外电场和阴极表面温度的增大而非线性增加;在不同外加电场下,阴极微凸起温度随放电时间呈非线性增长,且增长率越来越大;阴极微凸起顶端温度在极短时间(ns级)内上升到熔点,从而引起其顶端局部发生微爆炸电子发射。这为进一步研究感性电路分断放电的微观机理和本安非爆炸性评价奠定了理论基础。(本文来源于《电工技术学报》期刊2019年20期）
于博,黄浩,焦蛟,康小录,赵青[3]（2019）在《一种用于纳米颗粒场致发射推力器的自中和技术》一文中研究指出纳米颗粒场致发射推力器(NFET)是一种用于微小卫星的固体工质静电推力器,为促进NFET的工程研制,提出一种新的自中和技术——反向充电中和策略。为研究这种自中和技术的设计方法,建立相应的数值模型以模拟该中和技术下羽流输运过程,并且,在真空舱中开展NFET的羽流测量试验来验证中和模型的正确性。以比色温度计和"打靶法"装置来分别测量羽流温度分布和推力,通过试验与仿真结果的对比,羽流温度变化的试验结果与仿真结果在定性规律上一致,推力的计算误差在9%～10%。在验证模型正确性的基础上,利用该数值模型对关键设计参数进行数值分析。结果表明:引出极与发射极的内径比变化会导致外加电场对剩余电荷颗粒作负功,引起推力下降,该物理参数在0.94附近时,推力达到极大值;而随着颗粒直径的增加,羽流中和区域整体向下游推移,推力升高。本文结论可为NFET的反向充电中和策略提供设计参考。(本文来源于《推进技术》期刊2019年10期）
李建,童洪辉,但敏,金凡亚,王坤[4]（2019）在《场致发射电子源的应用及其研究进展》一文中研究指出由于具有低温、电子瞬间发射等优势,场致发射电子源在X射线管、负氢离子源、显示器件等领域都具有应用潜力。本文首先介绍了场致发射的几种应用;比较分析了不同场致发射电子源及其特点;最后结合实验研究工作,分析了类金刚石膜作为场致发射阴极材料的可行性。分析可知:Spindt加工困难且易于损坏;碳纳米管以其独特的结构成为目前研究最热的材料;类金刚石膜易于合成、成份可调节,它兼具的金刚石和石墨的优点使其成为一种潜在的理想场致发射阴极材料。(本文来源于《真空》期刊2019年03期）
李小兵[5]（2019）在《基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制》一文中研究指出X射线检测在现代医学、生物科学以及工业检测等领域有着越来越重要的作用,对X射线源的性能和制备工艺也提出更高的要求。传统的利用热阴极X射线CT球管进行检测的设备,响应慢,延迟高,能耗大,寿命短,体积也大。并且单个球管进行CT成像时需要围绕目标物体进行高精度的旋转运动,从而获得多个角度的图像信息才能进行下一步的CT图像重建,耗时高效率低,而且机械运动更容易引起成像模糊,几何误差变大等风险,已经逐渐无法满足现有的需求条件。针对传统CT球管的上述缺陷,本论文创新研制了场发射阵列X射线源:阵列式X射线源不需要进行高精度旋转运动就可完成CT重建,可以实现静态扫描;单个X射线源的功耗大大降低;还可以通过栅极控制快速切换X射线源对高速运动物体成像,大大减少运动模糊;在CT成像过程中X射线源脉冲工作,角度切换的时候可以快速关断,使无效剂量大大降低并且有效降低了运动模糊等众多优点。目前国内关于利用碳纳米管制备的阵列式X射线源这方面还几乎处于空白。本论文的的核心是制备了一种基于碳纳米管的阵列式X射线源实物,X射线源为叁极管结构,采用脉冲控制,单个源的脉冲电流可达300mA,阳极工作电流可达200mA。优化电子枪后其有效焦斑面积仅有0.1mm2左右,可以实现更快的更稳定的CT成像检测。本论文的研究内容主要如下:一、碳纳米管垂直阵列的生长及转移1.通过调整光刻工艺流程中的参数,解决了光刻图案模糊,图案脱落,图案线宽不适等问题,在整个硅片光刻出了均匀的边缘呈倒台状的阵列图案。2.通过蒸镀多层功能不同的金属薄膜,利用微波等离子体化学气相沉积方法,克服了碳纳米管生长长度不均匀,与基底结合不牢,密度不合适等问题,制备出了形貌整齐最大发射电流可达500mA以上,电流密度为5.7A/cm2的碳纳米管阵列。3.利用焊料和粘结剂两种转移方法对在硅基片上定向生长的碳纳米管阵列进行转移,目标基片为钼片,转移后的碳管实现了与基底非常牢固的结合,拥有更强大的抗性。4.对前面处理完成的碳纳米管薄膜在扫描电镜下进行观察形貌并分析,发现各种方法制备碳管阵列存在的问题并改进。测试主要包括场发射阈值的检测,阴极发射电流大小,电流密度以及I-V变化曲线。并根据测试结果进行分析。二、X射线源的结构设计仿真根据需求对叁极管结构X射线源的阴极、栅极和阳极等各个结构进行精确建模,并通过采用有限元方法的电磁仿真软件对模型进行解算和仿真分析。最终通过不断优化结构得到了电子束焦点面积仅为0.2×0.4mm2有效焦点为0.2×0.2mm2的射线源结构模型,并进一步对阵列X射线源进行了建模仿真和整体结构设计。叁、对阵列式X射线源的装配和成像测试按照设计的结构,对各种零件进行高精度装配成为一个整体的结构,经过超高真空烘烤排气成功制备了阵列式碳纳米管X射线源。在一个阵列式X射线源内包含有21个独立的X射线源。然后通过搭建的测试系统对射线源的相关性能进行测试,阳极工作电流可达200mA以上,成像测试结果证明,相比传统的热阴极射线源,研制的碳纳米管场发射阵列式X射线源启动速度快,成像分辨率高,有着更快的扫描速度和更稳定的成像效果,并获得了清晰的叁维CT图像。是对国内外目前相关技术领域的一大补充。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-03-01）
张鹛枭,马玉龙,周虎,周旺,周利华[6]（2017）在《纳米球制备Spindt阴极及其场致发射特性仿真》一文中研究指出结合聚苯乙烯纳米球自组装技术和微机械制造技术提供了一种制备Spindt场致发射阵列阴极的新方法,并成功制备了集成度较高且均匀分布的微孔阵列,微孔孔径为300~500 nm,绝缘层厚度为500 nm,孔间距为750 nm,微孔集成度达到10~8个/cm~2,是普通光刻技术的10倍以上.利用CST粒子工作室的质点网格求解器对该工艺方法制备的Spindt阴极的场致发射特性进行了数值仿真,结果表明发射尖端曲率半径、栅极孔径以及尖端相对栅极的高度是影响发射电流的决定因素.(本文来源于《兰州大学学报(自然科学版)》期刊2017年05期）
张桐恺,郭昱均,夏清,欧阳吉庭,王荣刚[7]（2017）在《场致发射对微小间隙放电的影响》一文中研究指出近年来伴随着微机电系统与微等离子体的发展,微小电极间隙条件下的气体击穿特性受到广泛关注。当电极间距下降到微米级量级时,传统的Townsend击穿理论可能会失效。本文使用了一种叁坐标机械位移装置,在不同的气压与气体条件下,对于1-100μm电极间隙范围内叁种不同电极结构(板-板,针-板,线-板)的击穿特性与伏安曲线进行了研究。实验结果表明在电极间距小于5μm情况下,传统大间隙下所使用的Paschen定律与Peek定律理论均已失效,击穿电压随间隙下降而下降。这一结果可能是由于场致发射或其他机制使得二次电子发射过程发生变化而导致的。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
常奕涛[8]（2017）在《脉冲场致发射性能研究及其器件应用》一文中研究指出场致发射电子源具有瞬间启动和强脉冲发射等优势,在微型真空器件中有较好的应用前景。在场发射X射线管和冷阴极微波管等器件中,电子源往往工作在脉冲发射模式下,而且仅有真空运流电流对器件的射线和高频功率输出有贡献。与直流稳态场致发射相比较,脉冲场致发射的物理过程比较复杂,它不仅涉及场发射体的隧穿电子发射,还涉及真空环境下各个电极之间的位移电流,以及电容充放电对场发射能力的影响等。因此,研究脉冲场致发射的物理过程和电路模型,以及探索在脉冲场发射模式下运流电流的瞬间发射状态具有重要的意义。直流场致发射性能的研究已经较为成熟,但在脉冲场致发射的研究还不够深入和系统。本文针对上述问题,分别研究了脉冲二极管场致发射特性、脉冲叁极管场致发射特性,最后探索了脉冲场致发射在X射线管的应用。主要研究工作和成果如下:1.设计并制作了用于脉冲场致发射性能研究的高压脉冲电源,为后续脉冲场致发射性能研究奠定基础。具体制作中采用5个IGBT串联的方式,利用FPGA产生短脉冲信号,光纤同步电路将此信号分成5路信号,来实现同步控制5个IGBT的开通与关断。该高压电源可产生幅值0～6kV,峰值功率400W,脉冲宽度ms级且可调的高压脉冲。2.建立了脉冲场致发射电路模型,分析了脉冲场发射瞬态电流波动的原因,并实验研究了脉冲场发射物理过程。在脉冲二极管场发射实验研究中,发现脉冲场发射瞬态电流并不稳定,随着脉冲场致发射电流的增大波动性越剧烈。为此文中设计叁组实验且对场发射二极结构建立电路模型,通过实验与数值模拟结果对照发现,这是由于场致发射电流电压的非线性和极间电容共同导致的结果。3.通过对栅网蒸镀氧化镁薄膜和覆盖碳膜,改进了在脉冲场发射叁极结构中,栅极较高电压下透过率过低问题。在脉冲叁极管场致发射性能实验中发现,随着栅网电压的增高栅网电子透过率急剧下降,如在脉冲场发射电流为6.3mA时,穿过栅网到达阳极的电流仅为1.25mA,透过率仅为19.8%。实验中分别对栅网蒸镀150nm厚的氧化镁薄膜和覆盖碳膜改进栅网性能,最终测试结果表明:蒸镀氧化镁薄膜栅网电子透过率保持在54%以上,覆盖碳膜的栅网电子透过率都在43%以上。(本文来源于《东南大学》期刊2017-05-31）
井立国[9]（2017）在《碳纳米管场致发射性质的模拟仿真》一文中研究指出碳纳米管场发射阴极具有高长径比、低功函数、高化学稳定性等诸多特性,十分适合作为场发射阴极材料。但是碳纳米管在场致发射点密度、发射均匀性方面还存在许多问题,改善和提高其场致发射性能,增加碳纳米管场致发射实用性是很有必要的。本论文使用COMSOL软件模拟碳纳米管场致发射过程,研究底电极半径和阵列间距大小对其场致发射性质的影响,主要内容有:1.通过阅读文献,确定二极结构碳纳米管场发射模型参数,利用COMSOL软件建立具有独立底电极碳纳米管场致发射模型,使底电极半径逐渐减小,分析碳纳米管周围电势分布,碳纳米管表面电场强度变化和场致发射电流大小变化。仿真结果表明,随着底电极半径减小,碳纳米管周围等势线呈拱形分布且变得密集,电势增高;碳纳米管尖端电场较底电极未变化时能提高一个数量级,且碳纳米管表面侧壁的电场强度明显增强,使场发射有效面积增大;场发射电流明显增加,当底电极半径为1μm时,场发射电流达到0.6μA。2.利用COMSOL软件建立具有独立底电极碳纳米管阵列模型,底电极半径为0.1倍的碳纳米管高度,边界条件保持与单根碳纳米管相同。分别研究碳纳米管半径r=30nm、20nm和15nm时,阵列间距对碳纳米管周围电势和表面电场影响,计算出最佳场发射阵列间距值;提升场发射阳极电压,研究阳极电压大小对最佳场发射阵列间距值的影响。仿真结果表明,随着阵列间距增大,碳纳米管周围电势增高,表面电场增强,碳纳米管半径r=30nm、20nm和15nm的碳纳米管阵列,分别在间距为6、5.9和5.7倍碳纳米管高度时电流密度取得最优值;随着提升阳极电压,独立底电极碳纳米管阵列场发射电流密度取得最优值的碳纳米管阵列间距变小,且碳纳米管半径越小越明显。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-04-27）
蒋申[10]（2017）在《场致发射中和器的设计与制备》一文中研究指出随着各国在太空探索领域的不断深入,对航天器的性能要求逐渐提高,电推进器开始逐步成为各国研究的热点。作为电推进器中非常重要的一部分,中和器的性能提升对于航空航天推进领域有着至关重要的作用。由此对中和器的寿命、能源消耗、环境适应性以及发射电流有更高的要求,碳纳米管场致发射电子源中和器以其出色的综合性能,成为如今研究的主流。基于碳纳米管场致发射阴极中和器最大的特点就是结构简单,体积小,功耗低,并且不需要配备工作介质存储设备或阀门等相关设施,非常适用于小型或微型电推进系统中。但随着研究的深入,碳纳米管场致发射阵列也存在一些难以解决的问题,例如其发射电流密度较低,发射稳定性不够好等问题一直没有很好的改进方法。本文将对以碳纳米管场致发射阵列为电子源的中和器进行研究,探索碳纳米管稳定生长的工艺。通过微波等离子体化学气相场沉积法(MW-PECVD)制备出形貌良好,发射电流高的碳纳米管场致发射阵列。使用电子束仿真模拟软件优化中和器结构,设计出符合要求的中和器。最后对制备的碳纳米管场致发射阵列进行电子发射性能测试。本文的主要实验内容如下:1.碳纳米管制备工艺。通过光刻、沉积催化剂、MW-PECVD法等一系列碳纳米管阵列制备的工艺流程,制备形貌良好,与基底垂直,场致发射电流密度达到4.5 A/cm2的碳纳米管场致发射阵列作为中和器的电子源。在实验过程中对各种问题进行总结,探索出最佳的工艺参数。2.中和器电子光学系统的设计与优化。为了使发射出的电子能有效发射到太空中中和电推进器喷射出的离子,设计和优化相应的电子光学系统,使电子能最大化中和带电离子。同时设计的电子光学结构能够有效隔离来自离子推进器释放出的大量离子,防止离子轰击场致发射阴极阵列。3.中和器场致发射性能研究。将制备的碳纳米管场致发射阵列组装成中和器结构,在高真空系统中进行场发射性能测试。研究其场致发射性能,总结碳纳米管场致发射阵列以及中和器结构对发射性能的影响。最终制备的中和器的发射电流为473 mA。栅网透过率为60%左右。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-01）
场致发射论文开题报告范文
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究安全火花试验装置的镉盘试验电极温度分布和热场致电子发射特性为研究感性电路分断放电特性和揭示其电弧放电机理奠定理论基础。根据量子理论,热场致电子发射电流密度主要取决于阴极表面温度和外加电场等因素。因此基于椭圆积分法,推导出阴极电子穿透率的数学表达式,得出热场致电子发射电流密度与温度及外加电场之间的关系表达式;综合考虑试验电极的微观表面形貌、发射电流密度、焦耳热和热传导效应,数值计算阴极微凸起的表面温度变化规律。实例模拟仿真结果表明:当镉盘阴极表面温度在熔点和沸点范围内时,热场致电子发射电流密度随外电场和阴极表面温度的增大而非线性增加;在不同外加电场下,阴极微凸起温度随放电时间呈非线性增长,且增长率越来越大;阴极微凸起顶端温度在极短时间(ns级)内上升到熔点,从而引起其顶端局部发生微爆炸电子发射。这为进一步研究感性电路分断放电的微观机理和本安非爆炸性评价奠定了理论基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
场致发射论文参考文献
[1].刘梦龙,李小兵,周俊涛,吴轩怡,王艳.基于碳纳米管场致发射的大功率脉冲X射线管[J].真空电子技术.2019
[2].赵永秀,刘树林,王瑶,王骑.安全火花试验电极热场致发射模型和温度效应的数值模拟研究[J].电工技术学报.2019
[3].于博,黄浩,焦蛟,康小录,赵青.一种用于纳米颗粒场致发射推力器的自中和技术[J].推进技术.2019
[4].李建,童洪辉,但敏,金凡亚,王坤.场致发射电子源的应用及其研究进展[J].真空.2019
[5].李小兵.基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制[D].电子科技大学.2019
[6].张鹛枭,马玉龙,周虎,周旺,周利华.纳米球制备Spindt阴极及其场致发射特性仿真[J].兰州大学学报(自然科学版).2017
[7].张桐恺,郭昱均,夏清,欧阳吉庭,王荣刚.场致发射对微小间隙放电的影响[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[8].常奕涛.脉冲场致发射性能研究及其器件应用[D].东南大学.2017
[9].井立国.碳纳米管场致发射性质的模拟仿真[D].大连理工大学.2017
[10].蒋申.场致发射中和器的设计与制备[D].电子科技大学.2017