从上述实验结果可以看出,不论是普通Ni海绵氧化物阴极还是贮存式Ni海绵氧化物阴极,在相同的试验条件下,电解-电镀Ni海绵氧化物阴极的寿命是电解Ni海绵氧化物阴极寿命的2倍以上。在Ni海绵氧化物阴极中,Ni海绵是阴极发射物质的支撑体,大部分活性物质填充并吸附在Ni海绵表面[9],Ni蒸发率的降低,可能有利于延缓吸附在Ni海绵表面活性Ba的蒸发及损失,所以Ni蒸发率低的海绵Ni阴极,阴极中Ba蒸发率也较低,阴极的寿命也较长。由于贮存式Ni海绵氧化物阴极中活性Ba来源于贮存小室中铝酸盐与激活剂的反应[10],位于小室上面的Ni网与Ni海绵相当于一个缓冲器,能起到调节输送Ba的作用。当阴极表面Ba蒸发小时,小室中产生的Ba速率缓慢,而当阴极表面Ba蒸发大时,小室中产生的Ba速率较快[11]。所以相对普通Ni海绵氧化物阴极,贮存式Ni海绵氧化物阴极Ni,Ba蒸发率的差异影响阴极寿命的差异会更大。
3·结论
本文采用一种新型的电解-电镀Ni粉代替普通电解Ni粉制备氧化物阴极Ni海绵,对该Ni粉及其制备Ni海绵的形貌、蒸发率及该Ni海绵制备阴极的发射性能进行分析测试。结果表明:粒度为250目电解-电镀Ni粉形貌呈树枝状,制备阴极Ni海绵疏松多孔,该Ni海绵的蒸发率比相同粒度电解Ni粉制备阴极Ni海绵的蒸发率低。电解-电镀Ni海绵制备普通Ni海绵氧化物阴极的寿命是电解Ni海绵阴极寿命的2·1倍,制备贮存式Ni海绵氧化物阴极的寿命是电解Ni海绵阴极寿命的3·8倍。
致谢:感谢中国科学院电子学研究所刘燕文副研究员、韩勇博士研究生在本文ToFMS分析中提供的帮助,朱虹工程师在本文SEM分析中提供的帮助。感谢中国科学院过程工程研究所张登君老师在本文电解-电镀Ni粉制备过程中提供的帮助。
参考文献
[1] 马斯林尼柯夫ОЮ,乌沙柯夫АБ.有效热阴极[M].第二部阴极的结构与制备工艺.祁小贞译.莫斯科技术物理学院,2003:13
[2] BalkcumA,BegumR,CattelinoM,etal.2009IEEEInterna-tional
VacuumElectronicsConference[C].Italy:Rome,2009:381
[3]LiaoXH,WangXX,ZhaoQL,etal.ApplSurSci[J],2005,251:64
[4]WangXX,LiaoXH,LuoJR,etal.2009IEEEInternationalVacuum
ElectronicsConference[C],Italy:Rome,2009:294
[5]王小霞,赵青兰,廖显恒.中国电子学会真空电子学分会第十六届学术年会[C].内蒙古:包头,2007:381
[6]刘燕文,田 宏,韩 勇,等.真空科学与技术学报[J],2007,27(5):437
[7]邵元智,钟伟荣,任 山,等.物理学报[J],2005,54(7):3290
[8]王兆松,李剑峰,张礼平,等.真空科学与技术学报[J],2008,S1:14
[9]刘学悫.阴极电子学[M].北京:科学出版社,1980:86
[10]王小霞,廖显恒,罗积润,等.物理学报[J],2009,58(2):1280
[11]王小霞,廖显恒,罗积润,等.电子与信息学报[J],2006,28(11):2179
