| 介绍: |
项目来源于国家自然科学基金国家杰出青年科学基金，项目以掌握新型冷阴极材料尤其是纳米线冷阴极材料应用的科学规律和技术、并在高亮度冷阴极平面光源和 X 射线管电子源上获得应用为目标，围绕如何实现大电流和高电流密度冷阴极，开展了纳米线冷阴极制备技术及其相关物理问题研究，并结合平面光源、 X 射线管电子源器件，开展了纳米线冷阴极在大电流和高电流密度器件上应用的基础研究， 具体工作包括： 1）选择有潜力的准一维纳米材料：钨和钼及其氧化物、碳纳米管， 研究具有高发射效率的纳米结构和薄膜结构及其制备技术，研究在导电性、导热性好的衬底上制备上述纳米材料薄膜的技术； 2）结合大面积高亮度器件应用，研究大面积纳米线冷阴极可控制备技术；3）研究冷阴极大电流发射的物理问题，包括： 限制纳米线冷阴极发射稳定性的机制，大电流发射状况下的热平衡问题，脉冲电场下的一维纳米材料发射电子的规律，获得大电流发射的纳米线冷阴极工作模式； 4）设计和研制适合于高亮度平面光源和 X射线管电子源的纳米线冷阴极； 5）探索二维纳米结构材料的场发射。 在上述工作中，项目在高电流密度的纳米冷阴极材料、 纳米冷阴极平面光源、基于碳纳米管冷阴极的 X 射线管电子源研制以及纳米冷阴极大电流场发射机理研究上取得了有科学意义和应用指导意义的进展，具体概括如下： 1）研究了影响纳米冷阴极特性的物理原理（发射材料与电极表面间物理特性、大电流工作模式、纳米冷阴极真空击穿机理），发展了制备技术，获得了 4 种发射电流密度超过 50 mA/cm2 的纳米结构冷阴极； 2）针对大面积和高亮度发光器件应用，发展了大面积准一维纳米材料冷阴极制备技术并研制出均匀发射纳米线冷阴极基板，实现了 4.3 英寸纳米冷阴极平面光源器件； 3）开展了碳纳米管冷阴极应用于 X 射线管电子源的研究，设计和制作出具有较好聚焦能力的冷阴极电子枪，研制出满足 X 射线管电子源应用要求的碳纳米管冷阴极，并与公安部第一研究所合作， 研制出碳纳米管冷阴极 X 射线管样品。 |
