Выпуски

 / 

2008

 / 

Январь

  

Приборы и методы исследований


Электронная эмиссия из сегнетоэлектрических плазменных катодов


Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

На основе анализа ранее и недавно полученных экспериментальных результатов показано, что интенсивная электронная эмиссия из диэлектрических катодов вызывается незавершенным разрядом по поверхности диэлектрика, обусловленным наличием на ней тангенциальной составляющей электрического поля. Местами зарождения таких разрядов являются тройные точки (ТТ) металл-диэлектрик-вакуум. Плазма разряда, двигаясь по поверхности диэлектрического электрода, приводит к возникновению тока смещения и электрического микровзрыва в ТТ. При наличии большого числа ТТ, что обеспечивается металлической сеткой, плотно прижатой к сегнетоэлектрику, можно получать электронный ток до 104 А плотностью порядка более чем 102 А см-2. Для инициирования поверхностного разряда на противоположную сторону сегнетоэлектрика наносят металлическое покрытие — подложку, на которую подают пусковой импульс. При опережающей подаче этого импульса по отношению к импульсу ускоряющего напряжения электронный ток многократно превышает ток Чайльда-Ленгмюра. Сегнетоэлектрический эффект обусловлен большой диэлектрической проницаемостью (ε > 103) используемых материалов (BaTiO3, PLZT, PZT). Такие катоды получили название сегнетоэлектрических. Однако для того, чтобы подчеркнуть важную роль плазменных эффектов, нами предложено называть их сегнетоэлектрическими плазменными (СЭП) катодами.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
PACS: 52.80.−s, 84.70.+p, 85.45.−w (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0178.200801e.0085
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2008/1/f/
Цитата: Месяц Г А "Электронная эмиссия из сегнетоэлектрических плазменных катодов" УФН 178 85–108 (2008)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Mesyats G A “Electron emission from ferroelectric plasma cathodesPhys. Usp. 51 79–100 (2008); DOI: 10.1070/PU2008v051n01ABEH006426

Список литературы (101) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (19) Похожие статьи (4)

  1. Месяц Г А Импульсная энергетика и электроника (М.: Наука, 2004); Translated into English, Translated into English: Mesyats G A Pulsed Power (2005)
  2. Месяц Г А Месяц Г А "Исследования по генерированию наносекундных импульсов большой мощности", Дисс. ... д-ра техн. наук (Томск: Томский политехн. ин-т, 1966)
  3. Бугаев С П, Месяц Г А ЖТФ 37 1861 (1967); Bugaev S P, Mesyats G A Sov. Phys. Tech. Phys. 12 1363 (1968)
  4. Бугаев С П, Ковальчук Б М, Месяц Г А Авт. свид. СССР a 248091 Заявл. 05.11.67; Открытия, изобрет., пром. образцы, товар. знаки 45 231 (1973)
  5. Бугаев С П, Загулов Ф Я, Ковальчук Б М, Месяц Г А Изв. вузов. Физика (1) 145 (1968); Bugaev S P, Zagulov F Ya, Koval'chuk B M, Mesyats G A Sov. Phys. J. 11 89 (1968)
  6. Rosenman G J. Appl. Phys. 88 6109 (2000)
  7. Riege H Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 340 80 (1994)
  8. Rosenman G, Rez I J. Appl. Phys. 73 1904 (1993)
  9. Ivers J D J. Appl. Phys. 73 2667 (1993)
  10. Merz W J Phys. Rev. 95 690 (1954)
  11. Gundel H Science and Technology of Electroceramic Thin Films : Proc. NATO Advanced Research Workshop (NATO ASI Series, Ser. E, Vol. 284, Eds O Auciello, R Waser) (Dordrecht: Kluwer Acad., 1995) p. 335
  12. Stadler H L, Zachmanidis P J J. Appl. Phys. 34 3255 (1963)
  13. Kang B-S, Gu-Choi D, Choi S-K J. Mater Sci. 9 139 (1998)
  14. Rosenman G J. Appl. Phys. 82 772 (1997)
  15. Shur D J. Appl. Phys. 79 3669 (1996)
  16. Benedek G J. Appl. Phys. 81 1396 (1997)
  17. Okuayma M, Asano J, Hamakawa Y Jpn. J. Appl. Phys. 33 5506 (1994)
  18. Asano J, Okuyama M, Hamakawa Y Jpn. J. Appl. Phys. 32 396 (1993)
  19. Kugel V D J. Appl. Phys. 78 2248 (1995)
  20. Shur D, Rosenman G, Krasik Ya E Appl. Phys. Lett. 70 574 (1997)
  21. Zhang W J. Appl. Phys. 83 6055 (1998)
  22. Shannon D N J Appl. Phys. Lett. 70 1625 (1997)
  23. Сканави Г И Физика диэлектриков ( Область сильных полей ) (М.: ГИФМЛ, 1958)
  24. Месяц Г А, Проскуровский Д И Импульсный электрический разряд в вакууме (Новосибирск: Наука, 1984); Translated into English, Translated into English: Mesyats G A, Proskurovsky D I Pulsed Electrical Discharge in Vacuum (Berlin: Springer-Verlag, 1989)
  25. Kofoid M J AIEE Trans. Power Apparat. Syst. 79 991 (1960)
  26. Месяц Г А, Проскуровский Д И Письма в ЖЭТФ 13 7 (1971); Mesyats G A, Proskurovskii D I JETP Lett. 13 4 (1971)
  27. Месяц Г А Эктоны в вакуумном разряде : пробой, искра, дуга (М.: Наука, 2000); Translated into English, Translated into English: Mesyats G A Cathode Phenomena in a Vacuum Discharge : the Breakdown, the Spark, and the Arc (Moscow: Nauka Publ., 2000)
  28. Шредник В Н Ненакаливаемые катоды (Под ред. М И Елинсона) (М.: Сов. радио, 1974) с. 165
  29. Месяц Г А Письма в ЖЭТФ 57 88 (1993); Mesyats G A JETP Lett. 57 95 (1993)
  30. Баженов Г П, Ротштейн В П Мощные наносекундные импульсные источники ускоренных электронов (Отв. ред. Г А Месяц) (Новосибирск: Наука, 1974) с. 67
  31. Бугаев С П, Месяц Г А ДАН СССР 196 324 (1971); Bugaev S P, Mesyats G A Sov. Phys. Dokl. 16 41 (1971)
  32. Бугаев С П, Шпак В Г Мощные наносекундные импульсные источники ускоренных электронов (Отв. ред. Г А Месяц) (Новосибирск: Наука, 1974) с. 71
  33. Шпак В Г Изв. вузов. Физика (4) 131 (1975); Shpak V G Sov. Phys. J. 18 563 (1975)
  34. Шпак В Г Шпак В Г "Генерирование мощных субнаносекундных электронных пучков", Дисс. ... канд. техн. наук (Томск: Том. ин-т автоматизир. систем управления и радиоэлектроники, 1980)
  35. Месяц Г А Докл. РАН 336 610 (1994); Mesyats G A Phys. Dokl. 39 417 (1994)
  36. Бугаев С П ЖТФ 41 1958 (1971); Bugaev S P Sov. Phys. Tech. Phys. 16 1547 (1971)
  37. Бугаев С П, Месяц Г А Импульсный разряд в диэлектриках (Отв. ред. Г А Месяц) (Новосибирск: Наука, 1985) с. 4
  38. Боровик Е С, Батраков Б П ЖТФ 28 1621 (1958)
  39. Gleichauf P H J. Appl. Phys. 22 535 (1955)
  40. Thompson J E IEEE Trans. Plasma Sci. 8 191 (1980)
  41. Mesyats G A Explosive Electron Emission (Ekaterinburg: URO-Press, 1998)
  42. Gundel H, Ha<$>acute {text n}<$>derek J, Riege H J. Appl. Phys. 69 975 (1991)
  43. Asano J Jpn. J. Appl. Phys. 31 3098 (1992)
  44. Cavazos T C Appl. Phys. Lett. 65 2612 (1994)
  45. Sampayan S E Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 340 90 (1994)
  46. Айрапетов А Ш ДАН СССР 311 594 (1990); Airapetov A Sh Sov. Phys. Dokl. 35 267 (1990)
  47. Zhang W, Huebner W J. Appl. Phys. 83 6034 (1998)
  48. Месяц Г А Генерирование мощных наносекундных импульсов (М.: Сов. радио, 1974)
  49. Dunaevsky A J. Appl. Phys. 85 8464 (1999)
  50. Boscolo I, Scurati A, Stellato M J. Appl. Phys. 85 8337 (1999)
  51. Mesyats G A XVI Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, Moscow -- St. Petersburg, Russia, 29 -- 30 May 1994 (Proc. SPIE, Vol. 2259, Ed. G A Mesyats) (Bellingham, Wash.: SPIE, 1994) p. 419
  52. Auciello O Appl. Phys. Lett. 66 2183 (1995)
  53. Jiang B, Kirkman G, Reinhardt N Appl. Phys. Lett. 66 1196 (1995)
  54. Riege H J. Appl. Phys. 84 1602 (1998)
  55. Mesyats G A IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2 272 (1995)
  56. Gundel H Ferroelectrics 100 1 (1989)
  57. Flechtner D J. Appl. Phys. 83 955 (1998)
  58. Shur D J. Phys. D 31 1375 (1998)
  59. Dunaevsky A J. Appl. Phys. 85 8474 (1999)
  60. Крейндель Ю Е Плазменные источники электронов (М.: Атомиздат, 1977)
  61. Окс Е М Источники электронов с плазменным катодом : Физика, техника, применения (Томск: Изд-во научн.-техн. лит., 2005); Translated into English, Translated into English: Oks E Plasma Cathode Electron Sources : Physics, Technology, Applications (Weinheim: Wiley-VCH, 2006)
  62. Бугаев С П ПТЭ (6) 15 (1970); Bugaev S P Instrum. Exp. Tech. (6) 1557 (1970)
  63. Mendel C W (Jr.), GoldsteS A J. Appl. Phys. 48 1004 (1977)
  64. Крейндель М Ю Физ. плазмы 17 1425 (1991); Kreindel M Yu Sov. J. Plasma Phys. 17 825 (1991)
  65. Gundel H
  66. Gundel H Appl. Phys. Lett. 54 2071 (1989)
  67. Gundel H Ferroelectrics 110 183 (1990)
  68. Averty D, Liateni S F, Le Bihan R Ferroelectrics 173 171 (1995)
  69. Krasik Ya E, Dunaevsky A, Felsteiner J J. Appl. Phys. 85 7946 (1999)
  70. Gundel H Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 340 102 (1994)
  71. Shur D, Rosenman G J. Phys. D 29 (1999)
  72. Месяц Г А, Насибов А С, Кремнев В В Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения (М.: Энергия, 1970)
  73. Ready J F Industrial Applications of Lasers (New York: Academic Press, 1978)
  74. Puchkarev V F, Mesyats G A J. Appl. Phys. 78 5633 (1995)
  75. Месяц Г А Письма в ЖТФ 20 17 (1994); Mesyats G A Tech. Phys. Lett. 20 8 (1994)
  76. Geissler K Phys. Lett. A 166 84 (1992)
  77. Fatuzzo E, Merz W J Ferroelectricity (Amsterdam: North-Holland, 1967)
  78. Jona F, Shirane G Ferroelectric Crystals (Oxford: Pergamon Press, 1962)
  79. Riege H Bull. Am. Phys. Soc. 34 193 (1989)
  80. Advani R N IEEE Trans. Plasma Sci. 26 1347 (1998)
  81. Hershcovitch A Appl. Phys. Lett. 68 464 (1996)
  82. Pleyber G, Biedrzycki K, Le Bihan R Ferroelectrics 141 125 (1993)
  83. Вайсбурд Д И, Месяц Г А Вестн. АН СССР (1) 62 (1983)
  84. Ivers J D IEEE Trans. Plasma Sci. 27 707 (1999)
  85. Thumm M Appl. Surf. Sci. 111 106 (1997)
  86. Drori R Appl. Phys. Lett. 74 335 (1999)
  87. Shahadi A Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 375 140 (1996)
  88. Bergmann K Appl. Phys. Lett. 71 1936 (1997)
  89. Krasik Ya E, Dunaevsky A, Felsteiner J Appl. Phys. Lett. 73 453 (1998)
  90. Dunaevsky A J. Appl. Phys. 86 4107 (1999)
  91. Krokhmal A J. Appl. Phys. 94 44 (2003)
  92. Krokhmal A J. Appl. Phys. 95 3304 (2004)
  93. Гаврилов Н В, Крейндель Ю Е, Месяц Г А, Шведов Ф Н Письма в ЖТФ 14 865 (1988); Gavrilov N V, Kreindel Yu E, Mesyats G A, Shvedov F N Sov. Tech. Phys. Lett. 14 383 (1988)
  94. Злобина А Ф ЖТФ 50 1203 (1980); Zlobina A F Sov. Phys. Tech. Phys. 25 689 (1980)
  95. Жаринов А В ЖТФ 56 66 (1986); Zharinov A V Sov. Phys. Tech. Phys. 31 39 (1986)
  96. Жаринов А В ЖТФ 57 877 (1987); Zharinov A V Sov. Phys. Tech. Phys. 32 533 (1987)
  97. Коваль Н Н, Крейндель Ю Е, Шанин П М ЖТФ 53 1846 (1983); Koval N N, Kreindel Yu E, ShanP M Sov. Phys. Tech. Phys. 28 1133 (1983)
  98. Метель А С ЖТФ 54 241 (1984); Metel A S Sov. Phys. Tech. Phys. 29 141 (1984)
  99. Gleizer J Z Eur. Phys. J. D 26 285 (2003)
  100. Krokhmal A J. Appl. Phys. 94 55 (2003)
  101. Gleizer J Z J. Phys. D 38 276 (2005)

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение