Trong việc sản xuất chùm tia điện tử chất lượng cao, như được tìm thấy trong các thiết bị khoa học tiên tiến nhất như laser điện tử tự do, nhiễu xạ điện tử và hình ảnh cực nhanh, và máy gia tốc trường thức, các nhà khoa học coi công nghệ photocathode là một cách chuyển đổi ánh sáng thành điện tử. phương pháp. Những công cụ này cung cấp cho các nhà nghiên cứu cách thức thâm nhập vật liệu, cấu trúc nguyên tử và hành vi sâu hơn trong các điều kiện thực tế.

Photocathode hoạt động thông qua một quá trình được gọi là hiệu ứng quang điện, trong đó các photon thường được phát ra bởi tia laze đập vào vật liệu, kích thích các electron ra khỏi bề mặt của nó. Photocathodes ưu việt hơn các dạng catot khác vì chúng cho phép các nhà khoa học kiểm soát chất lượng của chùm điện tử tốt hơn. Tuy nhiên, photocathode vẫn còn chỗ để cải thiện.

Các nhà khoa học đang cố gắng tạo ra một photocathode mới cần phát triển một loại vật liệu có thể đáp ứng ba thông số khác nhau. Đầu tiên, nó phải có "hiệu suất lượng tử" cao, tức là tỷ lệ electron được tạo ra bởi mỗi photon tới. Thứ hai, nó phải có độ phát xạ nội tại thấp để đo mức độ chùm tia có thể phân kỳ sau khi nó được tạo ra. Cuối cùng, photocathode phải không thể chịu được các điều kiện trong điều kiện chân không lý tưởng.

Trong một nghiên cứu mới của Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, các nhà nghiên cứu đã chứng minh một loại vật liệu mới có sự cân bằng tuyệt vời giữa các thông số này.

Cụm photocathode kim cương siêu nano pha tạp tất cả nitơ đã được thử nghiệm trên đường chùm của băng thử nghiệm cathode Argonne. Mẫu UNCD pha tạp nitơ là phần giữa tối của hình ảnh. (Ảnh: Shao Jiahang / Phòng thí nghiệm quốc gia Argong)

Bản thân vật liệu này được gọi là kim cương siêu nano tinh thể hay UNCD, là vật liệu đã được cấp bằng sáng chế của Argonne. Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Vật liệu kích thước nano (CNM) ở Argonne, Văn phòng Khoa học cho Người sử dụng của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, đã tổng hợp UNCD thông qua quá trình lắng đọng hơi hóa chất. Shao Jiahang, một nhà vật lý tại Đại học Argonne, nói rằng vật liệu UNCD đã tồn tại trong nhiều năm, nhưng nghiên cứu này là lần đầu tiên chúng được sử dụng trong môi trường photocathode của một khẩu súng photocathode RF. "UNCD được phát triển tại Argonne cho các ứng dụng khác, nhưng do các đặc tính độc đáo của nó, chúng tôi nhận thấy rằng nó cũng phù hợp với nhu cầu của các photocathode tiên tiến."

Theo Shao, hầu hết các photocathode trước đây có thể là kim loại hoặc chất bán dẫn. Anh ấy nói rằng mỗi cái đều có ưu điểm và nhược điểm. Các photocathode kim loại có tuổi thọ cao hơn vì chúng có thể tồn tại trong môi trường chân không khắc nghiệt, nhưng photocathodes bán dẫn có hiệu suất lượng tử cao hơn.

Vì photocathode dựa trên UNCD có thể được chuyển đổi về mặt hóa học sang phương pháp bán kim loại, chúng có thể thu được những lợi ích mà có thể không thấy ở photocathode bằng kim loại nguyên chất hoặc bán dẫn. Ông hiện là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Argonne và là tác giả đầu tiên của bức thư nghiên cứu (Vật lý ứng dụng) này, "Trình diễn photocathode kim cương siêu nano pha tạp chất trong môi trường súng tần số vô tuyến").

Chen cho biết: "Thông thường, kim cương nguyên chất đóng vai trò như một chất cách điện". "Nhưng đối với UNCD, nó có thể được điều chỉnh bằng các kỹ thuật pha tạp khác nhau để làm cho nó hoạt động giống như một bán kim loại. Trong công nghệ mới nhất, UNCD pha tạp nitơ cho thấy tốt hơn một số photocathode kim loại tốt nhất có giá trị hiệu suất lượng tử cao hơn, khả năng chịu chân không tuyệt vời "

Nghiên cứu được thực hiện trên băng thử nghiệm cực âm Argonne. Công việc trong tương lai bao gồm thử nghiệm trên trường bề mặt catốt tăng lên bằng cách sử dụng thiết kế lắp ráp catốt được cải tiến, đo thời gian phản hồi của catốt và mô tả đặc tính của catốt kết thúc bề mặt.

Liên kết đến bài viết này ： Kim cương nano rất phù hợp với nhu cầu của các tế bào quang điện tiên tiến

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).