氧化物阴极等离子体源实验研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 氧化物阴极研究背景 | 第18-34页 |
| 1.1 氧化物阴极的历史 | 第18-22页 |
| 1.1.1 氧化物阴极的发现与应用 | 第18-19页 |
| 1.1.2 盈余钡的研究 | 第19-20页 |
| 1.1.3 氧化物阴极的发展与应用 | 第20-22页 |
| 1.2 几种常见的热阴极 | 第22-28页 |
| 1.2.1 钍钨阴极 | 第22-24页 |
| 1.2.2 硼化物阴极 | 第24-26页 |
| 1.2.3 氧化钍阴极和稀土氧化物阴极 | 第26-27页 |
| 1.2.4 储备式阴极 | 第27-28页 |
| 1.3 高密度热阴极在等离子体实验上的应用 | 第28-34页 |
| 1.3.1 氧化物阴极电子枪 | 第28页 |
| 1.3.2 氧化物阴极灯丝源 | 第28-30页 |
| 1.3.3 大面积氧化物阴极 | 第30-31页 |
| 1.3.4 氧化物阴极离子源 | 第31页 |
| 1.3.5 大面积六硼化镧等离子源 | 第31-34页 |
| 第二章 实验装置及诊断方法 | 第34-60页 |
| 2.1 线性磁化等离子体装置 | 第34-40页 |
| 2.1.1 装置结构 | 第34-35页 |
| 2.1.2 真空系统 | 第35-37页 |
| 2.1.3 充气系统 | 第37-38页 |
| 2.1.4 磁场及电源系统 | 第38-39页 |
| 2.1.5 循环水冷系统 | 第39-40页 |
| 2.2 探针系统 | 第40-41页 |
| 2.2.1 一维探针系统 | 第40页 |
| 2.2.2. 维探针系统 | 第40-41页 |
| 2.3 意外报警系统 | 第41-42页 |
| 2.4 数据自动采集系统 | 第42页 |
| 2.5 现有等离子体源 | 第42-45页 |
| 2.5.1 灯丝源 | 第42-43页 |
| 2.5.2 Helicon源 | 第43-45页 |
| 2.6 诊断工具 | 第45-60页 |
| 2.6.1 单探针原理 | 第46-48页 |
| 2.6.2 双探针 | 第48-50页 |
| 2.6.3 三探针 | 第50-52页 |
| 2.6.4 极向探针阵列 | 第52-53页 |
| 2.6.5 发射探针 | 第53-55页 |
| 2.6.6 马赫探针 | 第55-57页 |
| 2.6.7 罗科夫斯基线圈 | 第57-60页 |
| 第三章 氧化物阴极设计与制造工艺 | 第60-92页 |
| 3.1 氧化物阴极源设计背景 | 第60-62页 |
| 3.2 线性磁化装置氧化物阴极源设计 | 第62-72页 |
| 3.2.1 阴极及其附件设计 | 第62-64页 |
| 3.2.2 热源的设计 | 第64-66页 |
| 3.2.3 阳极材料的选择与设计 | 第66-67页 |
| 3.2.4 热源周围热量反射系统 | 第67-70页 |
| 3.2.5 支撑底座的设计 | 第70-71页 |
| 3.2.6 电路连接 | 第71-72页 |
| 3.2.7 氧化物阴极水冷设计 | 第72页 |
| 3.3 基金属的选择与处理 | 第72-76页 |
| 3.3.1 基金属的选择 | 第72-74页 |
| 3.3.2 基金属的处理 | 第74-76页 |
| 3.4 发射浆的制备 | 第76-79页 |
| 3.4.1 发射材料的选择 | 第76-77页 |
| 3.4.2 发射浆的配制 | 第77-78页 |
| 3.4.3 发射浆的碾磨 | 第78-79页 |
| 3.5 阴极的喷涂 | 第79-81页 |
| 3.6 热源的制作 | 第81-82页 |
| 3.7 氧化物阴极的激活 | 第82-85页 |
| 3.7.1 热激活 | 第82-84页 |
| 3.7.2 电激活 | 第84-85页 |
| 3.8 阴极温度的测量 | 第85-86页 |
| 3.9 氧化物阴极放电脉冲源设计 | 第86-90页 |
| 3.9.1 设计要求 | 第86-87页 |
| 3.9.2 电源设计 | 第87-89页 |
| 3.9.3 放电测试 | 第89-90页 |
| 3.10 废料的处理 | 第90-92页 |
| 第四章 线性磁化装置氧化物阴极放电 | 第92-130页 |
| 4.1 氧化物阴极发射模型 | 第92-93页 |
| 4.2 氧化物阴极放电模式 | 第93-102页 |
| 4.2.1 氧化物阴极脉冲放电 | 第93-99页 |
| 4.2.2 氧化物阴极直流放电 | 第99-102页 |
| 4.3 发射能力与控制条件 | 第102-109页 |
| 4.3.1 放电电流与阴极温度的关系 | 第102-103页 |
| 4.3.2 放电电流与放电电压的关系 | 第103-105页 |
| 4.3.3 放电电流与中性气压的关系 | 第105-106页 |
| 4.3.4 放电电流与磁场的关系 | 第106-108页 |
| 4.3.5 放电电流与放电频率的关系. | 第108-109页 |
| 4.4 氧化物阴极脉冲放电常见现象 | 第109-115页 |
| 4.4.1 放电与衰减 | 第109-111页 |
| 4.4.2 火花现象 | 第111-113页 |
| 4.4.3 氧化物阴极中毒 | 第113-115页 |
| 4.5 阴极阳极大距离放电 | 第115-118页 |
| 4.5.1 轴向电流与磁场的关系 | 第116-117页 |
| 4.5.2 轴向电流与气压的关系 | 第117页 |
| 4.5.3 轴向电流与放电电压的关系 | 第117-118页 |
| 4.5.4 大距离放电的应用 | 第118页 |
| 4.6 离子声波朗道阻尼估算离子温度 | 第118-123页 |
| 4.7 氧化物阴极放电的优点 | 第123-128页 |
| 4.7.1 均匀 | 第123-124页 |
| 4.7.2 稳定 | 第124-125页 |
| 4.7.3 高密度、高电离率 | 第125页 |
| 4.7.4 低碰撞 | 第125-126页 |
| 4.7.5 长寿命 | 第126页 |
| 4.7.6 低成本 | 第126-127页 |
| 4.7.7 无噪声 | 第127页 |
| 4.7.8 参数可调范围大 | 第127页 |
| 4.7.9 可大尺度存在 | 第127-128页 |
| 4.7.10 易诊断 | 第128页 |
| 4.8 本章小结 | 第128-130页 |
| 第五章 新型氧化物阴极探索 | 第130-134页 |
| 5.1 含钪型氧化物阴极 | 第130-132页 |
| 5.2 含镍、钨型氧化物阴极 | 第132-134页 |
| 第六章 总结和展望 | 第134-136页 |
| 附录A 常见金属电阻率及其温度系数 | 第136-138页 |
| 附录B 元素周期表 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-148页 |
| 致谢 | 第148页 |
