Аннотация:
На основе анализа ранее и недавно полученных экспериментальных результатов показано, что интенсивная электронная эмиссия из диэлектрических катодов вызывается незавершенным разрядом по поверхности диэлектрика, oбycлoвленным 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.
Поступила:28 июня 2007 г. Доработана: 14 августа 2007 г.
A.V. Stepanov, F.V. Konusov, S.K. Pavlov, V.A. Tarbokov, M.A. Serebrennikov, “Ion emission from the plasma formed in the ferroelectric active source”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1062 (2024), 169223
Valentin Jmerik, Dmitrii Nechaev, Alexey Semenov, Eugenii Evropeitsev, Tatiana Shubina, Alexey Toropov, Maria Yagovkina, Prokhor Alekseev, Bogdan Borodin, Kseniya Orekhova, Vladimir Kozlovsky, Mikhail Zverev, Nikita Gamov, Tao Wang, Xinqiang Wang, Markus Pristovsek, Hiroshi Amano, Sergey Ivanov, “2D-GaN/AlN Multiple Quantum Disks/Quantum Well Heterostructures for High-Power Electron-Beam Pumped UVC Emitters”, Nanomaterials, 13:6 (2023), 1077
Jmerik V., Nechaev D., Orekhova K., Prasolov N., Kozlovsky V., Sviridov D., Zverev M., Gamov N., Grieger L., Wang Y., Wang T., Wang X., Ivanov S., “Monolayer-Scale Gan/Aln Multiple Quantum Wells For High Power E-Beam Pumped Uv-Emitters in the 240-270 Nm Spectral Range”, Nanomaterials, 11:10 (2021), 2553
M S Bobrov, M Y Hrebtov, P V Yudin, “Numerical simulation of domain wall motion in a surface discharge over a ferroelectric”, J. Phys.: Conf. Ser., 2119:1 (2021), 012124
E O Shalenov, K N Dzhumagulova, T S Ramazanov, A Tikhonov, M Kaikanov, “On plasma neutralization of the ion beam”, J. Phys.: Conf. Ser., 1697:1 (2020), 012209
Liu Ya., Xu X., Xu Zh., Feng Yu., Lou X., “The Impact of Surface Plasma on the Total Emission Charge From Pzst Cathode Induced By Nanosecond Electric Pulse”, Pramana-J. Phys., 92:4 (2019), 58
Mesyats G.A., “Russian Physics Journal (Former Soviet Physics Journal) and Its Contribution to the Development of High-Current Pulse Electronics and Electrophysics”, Russ. Phys. J., 61:5 (2018), 807–820
V. A. Andrianov, A. A. Bush, A. L. Erzinkyan, K. E. Kamentsev, “Space‒time inhomogeneity of the electron flow in pyroelectric X-ray sources”, J. Synch. Investig., 11:4 (2017), 704
Hang T., Glaum J., Genenko Yu.A., Toan Phung, Hoffman M., “Investigation of Partial Discharge in Piezoelectric Ceramics”, Acta Mater., 102 (2016), 284–291
Khasanshin R.H., Novikov L.S., Korovin S.B., “Effect of residual atmospheric pressure on the development of electrostatic discharges at the surface of protective glasses of solar cells”, J. Surf. Ingestig., 10:5 (2016), 1001–1010
Orbach Ya., Nissan T., Bauer Y., Pilossof M., Einat M., “Experimental Study of 50-kV/3.5-A Hollow Electron Beam Produced by Ferroelectric Cathode”, IEEE Trans. Electron Devices, 63:5 (2016), 2156–2162
Stepanov A.D., Gilson E.P., Grisham L.R., Kaganovich I.D., Davidson R.C., “Dynamics of ion beam charge neutralization by ferroelectric plasma sources”, Phys. Plasmas, 23:4 (2016), 043113
B. M. Darinskii, A. P. Lazarev, A. S. Sigov, “Polarization switching of multiaxial ferroelectrics in an electric field”, Phys. Solid State, 57:6 (2015), 1160
H.W. Janus, J Halenka, K Biedrzycki, “Dielectric barrier discharge at the triglycine sulfate crystal surface: the role of the electric field of the domain structure”, J. Phys. D: Appl. Phys, 47:30 (2014), 305202
Hutsel B.T., Kovaleski S.D., Baxter E.A., Kwon J.W., “Charged-Particle Emission and Self-Biasing of a Piezoelectric Transformer Plasma Source”, IEEE Trans. Plasma Sci., 41:1 (2013), 99–105
M. Einat, M. Pilossof, R. Ben-Moshe, H. Hirshbein, D. Borodin, “95 GHz Gyrotron with Ferroelectric Cathode”, Phys. Rev. Lett, 109:18 (2012)
R. Ben-Moshe, M. Einat, “23 GHz ferroelectric electron gun based gyrotron”, Appl. Phys. Lett, 98:17 (2011), 173506
B. Konieczna, K. Biedrzycki, H. W. Janus, L. Markowski, “Peculiarity of Low Density Plasma-Assisted Charge Emission Produced at LATGS Crystal Surface”, Ferroelectrics, 417:1 (2011), 33
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: