2022-1 Journal of Advanced Materials and Technologies Journal of Advanced Materials and Technologies 2782-2206 2782-2192 ФГБОУ ВО «ТГГУ» DOI:10.17277/jamt.2022.01.pp.046-057 256 Version of Record Сравнение и анализ автоэмиссионых характеристик углеродных катодов на основе ПАН-волокна и УНТ-нити Taikin A. Savichev I. Popov M. Anokhin E. Kireev V. Kosarev I. Sheshin E. 2022 1 квартал 2022 года 1 © 2025 Journal of Advanced Materials and Technologies 2022 A. Taikin, I. Savichev, M. Popov, E. Anokhin, V. Kireev, I. Kosarev, E. Sheshin

В данной работе проводилось экспериментальное сравнение автоэмиссионных характеристик двух различных катодов, изготовленных на основе полиакрилонитрильных волокон (ПАН-волокон) и волокна из углеродных нанотрубок (УНТ-нити). Основная цель работы заключалась в сравнительном анализе автоэмиссионных свойств материалов для катодного узла катодолюминесцентной лампы. Были измерены вольтамперные, токовые и ватт-ваттные характеристики изготовленных катодов. Сравнение вольтамперных характеристик катодов из двух исследованных материалов показывает, что минимальное поле возникновения автоэмиссионного тока для катода из УНТ-нити (ускоряющее напряжение в диодном варианте проведения измерений около 625 В) примерно в 3 раза ниже, чем для катода из ПАН-волокон (ускоряющее напряжение – около 1850 В). Соответственно, величина тока порядка 100 мкА для катода на основе УНТ-нити достигается при ускоряющем напряжении порядка 1300 В, а для катода на основе ПАН-волокон – порядка 2630 В. Структурные изменения катодов исследовались с помощью методов растровой электронной микроскопии. По совокупности результатов был сделан вывод о предпочтительности использования УНТ-нити в качестве материала катода. Эмиссионный ток катода на основе УНТ-нити при приложении постоянного высокого напряжения демонстрирует рост в течение переходного периода и достигает стабильного значения более 75 мкА. Полученный эффект, по- видимому, обусловлен активацией дополнительных эмиссионных центров при приложении высокого ускоряющего напряжения. В работе проанализированы факторы, определяющие эффективность источников света, создаваемых на основе исследованных материалов.