ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОПОРИСТОГО КАТОДА, МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОУГЛЕРОДОМ


https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-4-57-63

Полный текст:


Аннотация

Представлены характеристики металлопористых катодов (МПК) с добавкой наноуглеродных частиц – сульфоаддукта нанокластеров  углерода (Углерон®)  в  состав активного вещества и полиэдральных многослойных углеродных наноструктур фуллероидного типа тороидальной формы (Астралены®) в состав вольфрамовой матрицы. Катоды  рассматриваются в качестве источников электронов для  современных  СВЧ-приборов, в частности ламп  бегущей волны. Описаны результаты их ускоренных испытаний на долговечность. Приведены результаты замеров на эмиссионную способность. Приведен сравнительный рентгеноструктурный анализ эмитирующих поверхностей модифицированного и типового катодов и соответствующих им  анодов. Отмечены особенности морфологии металлической матрицы МПК с добавкой углеродных наночастиц. Кроме  того, исследована устойчивость модифицированных наноуглеродом катодов к работе в условиях недостаточного вакуума. Сделаны выводы о целесообразности дальнейшего изучения параметров модифицированных наноуглеродом термокатодов, таких как работа выхода электронов и скорость испарения активного вещества с Углероном®. Даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию технологии изготовления МПК с добавкой наноуглеродных частиц.


Об авторах

Т. М. Крачковская
АО «НПП "Алмаз"»
Россия

Крачковская Татьяна Михайловна – магистр техники и технологии по направлению "Приборостроение" (2011). Начальник сектора катодного комплекса АО «НПП "Алмаз"», аспирантка кафедры приборостроения  Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю. А.  Автор 21 научной публикации. Сфера научных интересов – катодная техника.

ул. Панфилова, д. 1, Саратов, 410033.



А. В. Сторублев
АО «НПП "Алмаз"»
Россия

Сторублев Антон Вячеславович – начальник сектора катодного комплекса АО «НПП "Алмаз"», аспирант кафедры физики твердого тела Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского. Окончил Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского (2011) по специальности "Медицинская физика". Автор пяти научных публикаций. Сфера научных интересов – катодная техника; лампы бегущей волны; вакуумная электроника.

ул. Панфилова, д. 1, Саратов, 410033.



Г. В. Сахаджи
АО «НПП "Алмаз"»
Россия

Сахаджи Георгий Владиславович – кандидат технических наук (2013), начальник научно-производственного комплекса АО «НПП "Алмаз"». Автор 32 научных публикаций. Сфера научных интересов – катодная техника.

ул. Панфилова, д. 1, Саратов, 410033.



А. С. Емельянов
АО «НПП "Алмаз"»
Россия

Емельянов Андрей Сергеевич – бакалавр по направлению "Электроника и наноэлектроника" (2016), студент магистратуры Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю. А., инженер-технолог катодного комплекса АО «НПП "Алмаз"». Автор трех научных публикаций. Сфера научных интересов – катодная техника.

ул. Панфилова, д. 1, Саратов, 410033.



Список литературы

1. Елецкий А. В. Холодные полевые эмиттеры на основе углеродных нанотрубок // Успехи физических наук. 2010. Т. 180, № 9. С. 897–930. doi: 10.3367/UFNr.0180.201009a.0897

2. Field-induced electron emission from nanoporous carbon of various types / A. V. Arkhipov, P. G. Gabdullin, N. M. Gnuchev, S. N. Davydov, S. I. Krel, B. A. Loginov // Saint Peterburg Polytechnic University J. Physics and Mathematics. 2015. № 1. P. 47–55. doi: 10.1016/j.spjpm. 2015.03.011

3. Фурсей Г. Н., Петрик В. И., Новиков Д. В. Низкопороговая автоэлектронная эмиссия из углеродных нанокластеров, полученных методом холодной деструкции графита // ЖТФ. 2009. Т. 79, № 7. С. 122–126.

4. Автоэлектронная и взрывная эмиссия из графеноподобных структур / Г. Н. Фурсей, М. А. Поляков, А. А. Кантонистов, А. М. Яфясов, Б. С. Павлов, В. Б. Божевольнов// ЖТФ. 2013. Т. 83, № 6. С. 71–77.

5. Бернацкий Д. П., Павлов В. Г. Полевая электронная эмиссия с иридиевого острия, покрытого углеродом// ЖТФ. 2017. Т. 87, № 11. С.1729–1733. doi: 10.21883/JTF.2017.11.45138.2260

6. Krachkovskaya T. M., Sahadji G. V., Zhuravlev S. D. Modern electron sources for TWTs in millimeter and submillimeter ranges // Journal of Radio Electronics (Zhurnal Radioelektroniki) 2017. № 12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec17/5/text.pdf (дата обращения 20.08.2018).

7. Елецкий А. В. Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе // Успехи физических наук. 2007. Т. 177, № 3. С.233–274. doi: 10.3367/UFNr.0177.200703a.0233

8. The electronic properties of graphene / A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim// Review of Modern Physics. 2007. Oct. P. 1–55. doi:10.1103/RevModPhys.81.109

9. Харламова М. В. Электронные свойства одностенных углеродных нанотрубок и их производных // Успехи физических наук. 2013. Т. 183, № 11. С. 1145–1174. doi: 10.3367/UFNr.0183.201311a.1145

10. Magnetic Properties of Multiwall Carbon Nanotubes and Astralenes in Strong Electric Fields / A. N. Brozdnichenko, A. N. Ponomarev, V. P. Pronin, V. V. Rybalko // J. of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2007. Vol. 1, № 1. P. 110–112. doi: 10.1134/S1027451007010223

11. Structural and magnetic resonance study of astralen nanoparticles / A. I. Shames, E. A. Katz, A. M. Panich, D. Mogilyansky, E. Mogilko, J. Grinblat, V. P. Belousov, I. M. Belousova, A. N. Ponomarev // Diamond & Related Materials. 2009. Vol. 18. № 2–3. P. 505–510. doi.org/10.1016/j.diamond.2008.10.056

12. Closed π-Electron Network in Large Polyhedral Multi-Shell Carbon Nanoparticles / A. I. Shames , I. Felner, V. Yu. Osipov, E. A. Katz, E. Mogilko, J. Grinblat, A. M. Panich, V. P. Belousov, I. M. Belousova, A. N. Ponomarev // Nanoscience and Nanotechnology Lett. 2011. Vol. 3. P. 41–48. doi:10.1166/nnl.2011.1117

13. Активированные потоком ионов калия полевые эмиттеры с фуллереновыми покрытиями в сильных электрических полях / Т. А. Тумарева, Г. Г. Соминский, И. А. Светлов, А. Н. Морозов // ЖТФ. 2008. Т. 78, № 11. С. 119–122.

14. Тумарева Т. А., Соминский Г. Г. Работа полевых эмиттеров с активированными фуллереновыми покрытиями в техническом вакууме // ЖТФ. 2013. Т. 83, № 7. С. 121–124.

15. Полевая эмиссия многоострийных кремниевых структур с защитными покрытиями / Г. Г. Соминский, Е. П. Тарадаев, Т. А. Тумарева, М. Е. Гиваргизов, А. Н. Степанова // ЖТФ. 2016. Т. 86, № 11. С. 108–111. doi: 10.21883/jtf.2016.11.43823.1781

16. Металлопористый катод, модифицированный наноуглеродом / Т. М. Крачковская, Л. А. Мельников, Г. В. Сахаджи, А. Н. Пономарев, А. С. Емельянов// Журн. радиоэлектроники. 2017. № 11. С. 1–11. URL: http://jre.cplire.ru/jre/nov17/16/text.pdf (дата обращения 20.08.2018).

17. Пат. RU 2 478 117 C2 МПК C10C 3/04, C04B 24/16, C04B 24/36, A61K 31/095, A61P 31/12 (2006.01), B82Y 5/00, B82Y 30/00, B82Y 40/00 (2011.01). Сульфоаддукт нанокластеров углерода и способ его получения / А. Н. Пономарев, М. Е. Юдович, А. А. Козеев; опубл. 27.03.2013. Бюл. № 23.

18. Пат. RU 2 196 731 C2 МПК C01B 31/02 (2000.01). Полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа / А. Н. Пономарев, В. А. Никитин; опубл. 20.01.2003. Бюл. № 2.

19. Пат. RU 1 447 192 C. МПК H01J 9/42 (2000.01). Способ оценки долговечности термокатода/ В. Г. Ворожейкин, В. Н. Дудкин, Ю. И. Набоков, В. В. Свинцов; опубл. 10.06.2000. Бюл. № 16.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Крачковская Т.М., Сторублев А.В., Сахаджи Г.В., Емельянов А.С. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОПОРИСТОГО КАТОДА, МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОУГЛЕРОДОМ. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2018;(4):57-63. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-4-57-63

For citation: Krachkovskaya T.M., Storublev A.V., Sakhadji G.V., Emelyanov A.N. PERFORMANCE INVESTIGATION FOR NANOCARBON MODIFIED DISPENSER CATHODE. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2018;(4):57-63. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-4-57-63

Просмотров: 79

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)
ISSN 2658-4794 (Online)