Информация о статье|blue|align_left

Название статьи

Структурные и автоэмиссионные характеристики углеродсодержащих катодов

Авторы

Е. Шешин 1, Н. Кундикова 2, В. Киреев 3, К. Белов 4, Фунг Мань 5, А. Бердников 6, Д. Просеков 7

Выпуск

1 (2024)

Ключевые слова

автоэмиссия, автоэмиссионный катод, ток автоэмиссии, вольтамперная характеристика, оптическая микроскопия, растровая (сканирующая) электронная микроскопия, спектры комбинационного рассеяния, углеродсодержащие материалы, наноструктурированные материалы, структура поверхности.

Аннотация

Проведено сопоставление автоэмиссионных и структурных характеристик поверхностей ряда углеродсодержащих, в том числе и наноструктурированных материалов, перспективных для использования при создании автокатодов со стабильными эмиссионными характеристиками. Исследовались волокна из углеродных нанотрубок (УНТ-волокно), полиакрилонитрильные волокна, образцы пиролитического графита и мелкозернистого плотного графита (МПГ-6). Структура поверхности образцов исследовалась до и после их работы в качестве автокатода с использованием оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Эти результаты сопоставлялись с вольтамперными характеристиками соответствующих катодов. Оптическая и электронная микроскопия показали наличие крупномасштабных, а анализ спектров комбинационного рассеяния (СКР) – мелкомасштабных структурных перестроек катода и поверхности его материалов в процессе автоэмиссии. В спектральном диапазоне от 1000 до 2000 см–1 в СКР кроме стандартно наблюдаемых характерных для углеродсодержащих материалов линий с максимумами частот в диапазонах 1363…1374 см–1 (линия D), 1581…1599 см–1 (линия G), 1619…1626 см–1 (линия D') обнаружена линия в интервале 1450…1480 см–1 для пиролитического графита и УНТ-волокна – до и после эксплуатации, а для МПГ-6 – после эксплуатации этих материала в качестве автокатодов. Обсуждены изменения в СКР относительной интегральной интенсивности линии D, которая увеличивается для пиролитического графита и УНТ-волокна и уменьшается для МПГ-6 в процессе их эксплуатации в качестве автокатодов. Величина относительной интегральной интенсивности линии D использована для оценок размеров кристаллитов и их изменений в ходе автоэмиссии, что обосновывает возможность использования СКР для контроля структуры поверхности углеродсодержащих материалов и анализа связи структуры поверхности и ее эмиссионных характеристик. Обсуждены перспективы улучшения автоэмиссионных характеристик углеродсодержащих катодов.

Как цитировать статью

Sheshin EP, Kundikova ND, Kireev VB, Belov KN, Many Fung Dyk, Berdnikov AS, Prosekov DN. Structural and field emission characteristics of carbon-containing cathodes. Journal of Advanced Materials and Technologies. 2024;9(1):023-036. DOI: 10.17277/jamt.2024.01.pp.023-036

Скачать PDF

(всего загрузок:788)

Скачать XML

DOI:

https://doi.org/10.17277/jamt.2024.01.pp.023-036

🗏

023-036

Просмотров:

824