碳纳米管冷阴极电子源应用于产生X射线的探索性研究

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碳纳米管冷阴极电子源应用于
产生X射线的探索性研究

邓少芝*1，钟智贤，许宁生*2，柯彦淋，陈军，佘峻聪
中山大学光电材料与技术国家重点实验室
显示材料与技术广东省重点实验室
7 D' A: y+ Z& x! }& L9 ?8 P广州，510275

摘要：

　　碳纳米管具有低的阈值电场和较好的场发射特性，是一种有潜力的冷阴极材料。研究者开拓碳纳米冷阴极在微波管、电子加速器、X射线管和平面光源等中的应用【1-5】。本工作围绕X射线管应用，研究采用碳纳米管冷阴极电子源产生X射线的关键技术。设计和制作出适用于X射线管应用要求的、具有较好聚焦能力的冷阴极电子枪，在阴极发射电子区域的直径大小为1.6 mm时，所得到的焦斑直径大小为0.495 mm；研制出适合于X射线管电子源应用要求的碳纳米管冷阴极电子源，场发射特性测试获得：在电场强度为11 V/μm时，发射电流为1.5 mA，电流密度为75 mA/cm2；将我们研制的电子枪和碳纳米管冷阴极电子源结合，应用于X射线的产生，获得X射线谱。上述结果，对碳纳米管冷阴极在X射线管中的应用有重要指导意义。
1 S& ]; b: h( Y9 t

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图1 碳纳米管冷阴极电子源形貌图和场发射像

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图2电子源直径1.6 mm，焦斑直径0.495 mm

参考文献:

【1】 M.Kremer, M.Schwarz, W.Lennhoff, J.Carnahan, D.Ren, , et.al, Pulsed Vacuum Science, IEEE Conference Record - Abstracts , p161 (2001).
【2】 Takehiro Ohnishi, Ichita Endo, et.al, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 539, p16-24(2005).
【3】 Sung Hwan Heo, Aamir Ihsan, and Sung Oh Cho, Appl. Phys. Lett. 90, 183109 (2007).
* t1 f. L# {& E8 G( c# n; K【4】 Yu Zhang, S Z Deng*, C Y Duan, Jun Chen, and N S Xu, Journal of Vacuum Science & Technology B, 26(1), p106-109, JAN 2008
【5】 Nano-Proprietary, Inc. Announces Carbon Nanotube Backlight for LCDs.