Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  electron emission
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The thermionic emission current is used in many vacuum devices such as evaporators, rare gas excimers, or electron beam objects for highenergy physics. The stability of the thermionic emission current is a very important requirement for the accuracy of those devices. Hence, there is a number of control systems that use a feedback signal directly proportional to the emission current in order to stabilize the thermionic emission current. Most of them use feedback from a high-voltage anode circuit to a low-voltage cathode circuit. However, there is a novel solution that uses linear cathode current distribution and processing of two cathode circuit voltage signals for converting the emission current to voltage. However, it is based on old-fashioned analog technology. This paper shows the thermionic emission current to voltage conversion method with the use of a digital control system. A digital realization of a multiplicative-additive algorithm is presented and proper work in closed-loop mode is confirmed.
PL
Prąd termoemisji elektronowej jest wykorzystywany w wielu przyrządach próżniowych takich jak ewaporatory, ekscymery gazów rzadkich czy w fizyce wysokich energii. Stabilność natężenia prądu termoemisji elektronowej jest ważnym wymaganiem w kontekście dokładności tych przyrządów. Istnieje wiele układów regulacji natężenia prądu termoemisji elektronowej, które używają sygnału sprzężenia zwrotnego wprost proporcjonalnego do natężenia prądu termoemisji elektronowej w celu jego stabilizacji. Większość z nich wykorzystuje sprzężenie od wysokonapięciowego obwodu anody do niskonapięciowego obwodu katody. Istnieje nowe rozwiązanie, które wykorzystuje liniowy rozkład prądu katody oraz przetwarzanie dwóch sygnałów z obwodu katody w celu konwersji natężenia prądu termoemisji na napięcie. Niestety metoda ta bazuje na przestarzałej technologii analogowej. W niniejszej pracy pokazana została konwersja natężenia prądu termoemisji elektronowej na napięcie z użyciem cyfrowego układu automatycznej regulacji. Cyfrowa realizacja algorytmu multiplikatywno-addytywnego została zaprezentowana, a poprawna praca w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego potwierdzona.
2
Content available remote Electron work functions of (h k l)-surfaces of W, Re, and Cu crystals
EN
Work function (WF) and some physicochemical data for several most prominent crystal planes of three metals of typical structures are calculated within the linear approximation employing the surface dipole and 2D gas models. “Composite” crystal of a homogeneous bulk phase and a thick surface composed of eight (h k l)-oriented facets with different unsaturated bonds is treated as a nine-phase nine-component system with two degrees of freedom. It contains the two-dimensional metal-lattice plasma of free electrons and the immobile atom-core network. For twenty four (h k l) surfaces, the WF and dipole barrier term, chemical and electrostatic potential levels, electron charge densities, surface dipole fields, and other parameters are calculated and tabularized. WF values obtained from the thermodynamics based formula are compared to the ones obtained from the quantum mechanics based formula, which shows good agreement with experiment and also reveals a specific deviation in the case of field emission method for the most packed plane. A set of accurate face dependent data can be of interest to electronics and materials science workers.
EN
The concept of a miniature transmission electron microscope (TEM) on chip is presented. This idea assumes manufacturing of a silicon-glass multilayer device that contains a miniature electron gun, an electron optics column integrated with a high vacuum micropump, and a sample microchamber with a detector. In this article the field emission cathode, utilizing carbon nanotubes (CNT), and an electron optics column with Einzel lens, made of silicon, are both presented. The elements are assembled with the use of a 3D printed polymer holder and tested in a vacuum chamber. Effective emission and focusing of the electron beam have been achieved. This is the first of many elements of the miniature MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) transmission electron microscope that must be tested before the whole working system can be manufactured.
PL
W pracy badano elektronową emisję polową z powłok TiO2 na podłożach ze stali austenitycznej. Powłoki natryskiwano plazmowo z użyciem zawiesin. Zawiesiny sporządzano na bazie mieszaniny alkoholu etylowego 50% i wody 50%. Powierzchnie próbek toczono lub poddawano obróbce strumieniowo-ściernej. Stwierdzono, że emitery polowe natryskane na powierzchnie poddane wcześniej obróbce strumieniowo-ściernej charakteryzują się lepszą stabilnością emisji elektronowej.
EN
The electron field emission of TiO2 coatings on substrates made of austenitic steel has been investigated. Plasma sprayed coatings using suspensions. The suspensions were prepared based on a mixture of 50% ethyl alcohol and 50% water. The surfaces of the samples machined or subjected to abrasive blasting. It has been found that the field emitters been sprayed onto the surface before blasting, they have better stability of electron emission.
5
Content available remote Electron emission from nitrogen-doped polycrystalline diamond/Si heterostructures
EN
The field electron emission from polycrystalline diamond/silicon and nitrogen-doped polycrystalline diamond/silicon structures obtained by HF CVD deposition method has been investigated. Electron emission currents from the samples were measured in a chamber at the pressure equal to 2ź106 Pa in sphere-to-plane diode configuration with the 5 žm distance between electrodes. As expected, the results confirm the relation between the structure of diamond films and their emission properties. The type of silicon substrate also infiuences the value of emission currents and the diamond/n-Si heterostructures exhibit better electron emission than diamond/p-Si ones. The nitrogen doping significantly enhances the electron emission from the heterostructures and their emission parameters. The values of the threshold field between 2 V/žm and 3 V/žm were registered, the values of emission current close to 1 mA/cm2at 5 V/žm for the nitrogen-doped films were obtained. The shape of current-voltage characteristics for nitrogen-doped polycrystalline films may be interpreted in terms of stochastic distribution of diameters of conducting channels which form the emission centers.
PL
Zbadano prądy emisji dla układów polikrystaliczna warstwa diamentowa/ krzem i domieszkowana polikrystaliczna warstwa diamentowa/krzem. Wyniki potwierdzają istnienie relacji pomiędzy strukturą warstw diamentowych i ich właściwościami emisyjnymi. Domieszka azotu wpływa na wzrost prądu emisji z badanych układów. Kształt charakterystyk prądowo-polowych dla domieszkowanych azotem warstw diamentowych może być interpretowany przy założeniu stochastycznego rozkładu rozmiaru promieni przewodzących kanałów, które tworzą centra emisji.
EN
The emission currents from polycrystalline diamond/silicon and nitrogen-doped polycrystalline diamond/silicon structures have been investigated. As expected, the results confirm the relation between the structure of diamond films and their emission properties. The nitrogen doping enhances significantly the electron emission from the heterostructures. The shape of current-voltage characteristics for nitrogen-doped polycrystalline films may be interpreted in terms of stochastic distribution of radius of conducting channels which form the emission centers.
7
Content available remote Malter effect in thin ITO films
EN
The subject of the study was field influence on electron emission into vacuum from ITO films deposited on glass surface. The films were deposited onto both surfaces of the glass and examined using the Malter effect controlled by electric field. One of the layers was the field electrode and the other was treated as the electron emitter. The bias voltage was applied to the field electrode. The analysis was carried out at a pressure of 10-5 Pa. Dependences of the secondary emission coefficient on the bias voltage and energy distributions of secondary electrons were determined. The diagrams obtained are characterized by high non-monotonic behaviour. The voltage pulse amplitude spectra were recorded in the multichannel amplitude analyzer. It has been found that pulses count depends exponentially on the bias voltage. The emission efficiency at the same inducing field is affected by the state in which the sample was before the measurement. This means that the field induced electron emission shows hysteresis-like behaviour. The existence of this effect proves that the electric field causes some irreversible changes in the electron emitting ITO layer.
PL
Zbadano emisję elektronów z heterostruktur warstwa diamentowa/krzem i warstwa diamentowa domieszkowana azotem/krzem. Analiza natężenia prądu emisji w zależności od natężenia pola elektrycznego umożliwiła wyznaczenie parametrów emisyjnych (efektywna praca wyjścia, natężenie pola włączeniowego) wytworzonych heterostruktur. Badane układy odznaczały się stabilną pracą podczas pomiaru emisji polowej. Zaobserwowano znaczny wzrost prądu emisji w układach z domieszkowaną azotem warstwą diamentową w stosunku do prądu emisji z układów z niedomieszkowaną warstwą. Wyniki badań pokazują, iż wytworzone warstwy diamentowe, przy doborze odpowiednich parametrów procesu HF CVD, zastosowaniu domieszkowania azotem oraz wyborze odpowiedniego podłoża półprzewodnikowego, mogą stanowić dobry materiał na pokrycie emiterów polowych.
EN
The emission current from diamond/silicon and nitrogen doped diamond/silicon heterostructures has been investigated. The analysis of the emission current vs. electric field characteristics have enabled to determine the basic emission parameters (such as effective work function, turn-on field). The studied heterostructures was stable during the measurements. The nitrogen doping tumed out to enhance the electron emission from the heterostructures significantly. The results presented prove that it is possible to obtain good electron emitters using silicon covered with polycrystalline diamond films provided that the properly chosen parameters of HF CVD preparation, including nitrogen doping, are used.
PL
Zbadano emisję elektronów z heterostruktur warstwa diamentowa/krzem i warstwa diamentowa domieszkowana azotem/krzem. Analiza natężenia prądu emisji w zależności od natężenia pola elektrycznego umożliwiła wyznaczenie parametrów emisyjnych (efektywna praca wyjścia, natężenie pola włączeniowego) wytworzonych heterostruktur. Badane układy odznaczały się stabilną pracą podczas pomiaru emisji polowej. Zaobserwowano znaczny wzrost prądu emisji w układach z domieszkowaną azotem warstwą diamentową w stosunku do prądu emisji z układów z niedomieszkowaną warstwą. Wyniki badań pokazują, iż wytworzone warstwy diamentowe, przy doborze odpowiednich parametrów procesu HF CVD, zastosowaniu domieszkowania azotem oraz wyborze odpowiedniego podłoża półprzewodnikowego, mogą stanowić dobry materiał na pokrycie emiterów polowych.
EN
The emission current from diamond/silicon and nitrogen doped diamond/silicon heterostructures has been investigated. The analysis of the emission current vs. electric field characteristics have enabled to determine the basic emission parameters (such as effective work function, turn-on field). The studied heterostructures was stable during the measurements. The nitrogen doping turned out to enhance the electron emission from the heterostructures significantly. The results presented prove that it is possible to obtain good electron emitters using silicon covered with polycrystalline diamond films provided that the properly chosen parameters of HF CVD preparation, including nitrogen doping, are used.
EN
Electron emission from diamond films (DF) deposited using HF CVD technique on silicon substrates has been studied. The field emission characteristics were analyzed using the Fowler-Nordheim model. The diamond films were also characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Raman Spectroscopy (RS) and Electron Spin Resonance (ESR) techniques. The correlation between electron field emission of investigated films, Raman spectra and concentration of paramagnetic centres has been discussed. The electron emission properties of diamond films improved after doping with nitrogen. The field emission was obtained at turn-on electric field equal to about 10 V/µm and about 3 V/µm, for undoped diamond films and N-doped diamond films, respectively. It seems that the change of turn-on field values and other emissive properties of thin diamond layers may be caused by different content of non-diamond phase (e.g. graphite phase) induced by doping.
PL
Przeprowadzono badania emisji polowej z warstw diamentowych osadzonych przy użyciu metody HF CVD na podłożach krzemowych typu n i p. Charakterystyki emisyjne analizowano na podstawie modelu Fowlera-Nordheima. Wytworzone warstwy scharakteryzowano przy użyciu następujących metod: SEM, AFM, spektroskopii Ramana i Elektronowego Rezonansu Spinowego (ESR). Przeprowadzono dyskusję wyników, wskazując na korelację pomiędzy wynikami emisji polowej a koncentracją centrów paramagnetycznych oraz widmami ramanowskimi badanych warstw diamentowych. Zaobserwowano znaczną poprawę właściwości emisyjnych heterostruktur, w których warstwa diamentowa domieszkowana została azotem. Dla układów z niedomieszkowanymi warstwami diamentowymi wartość natężenia pola włączeniowego wynosiła około 10 V/ µm, zaś dla domieszkowanych azotem warstw diamentowych wartość ta równa jest 3 V/µm. Różnice w wartościach pola włączeniowego dla odpowiednich układów wynikają prawdopodobnie z różnej zawartości materii grafito-podobnej w badanych warstwach diamentowych. Warstwy domieszkowane azotem są silnie zdefektowane i zawierają znaczną ilość materii grafitopodobnej.
EN
The aim of this paper is to report the results of field emission experiments on undoped, flat diamond-like carbon (DLC) thin films deposited at various self-bias voltages using radio frequency plasma chemical vapor deposition (RF PCVD) technique. It has been observed that the emission properties improve when the absolute value of self-bias voltage becomes higher, e.g., the turn-on field value decreases. The correlation between electron field emission and sp2 content in these films showed improvement of electron emission properties of DLC films for higher amount of sp2 phase.
EN
Electron emission from diamond films (DF) deposited on silicon substrates has been studied. The DF's were synthesized using HF CVD technique. The electron field-emission properties were examined by measuring the field-emission current as a function of applied macroscopic electric field. The field emission characteristics were described using the Fowler-Nordheim model. The diamond films were also characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Raman Spectroscopy (RS), and Electron Spin Resonance (ESR) techniques. Raman spectra of DF's exhibit spectral features with a well-defined peak at 1332 cm⁻¹, characteristic for diamond. The correlation between electron field emission of investigated films, Raman spectra and concentration of paramagnetic centers has been discussed. The electron emission properties of diamond films improved after doping by nitrogen. The field emission was obtained at turn-on electric field about 10 V/µm and about 4 V/µm, for undoped diamond films and N-doped diamond films respectively. It seems that the change of turn-on field values and emissive properties of thin diamond layers may be caused by different content of non-diamond phase (e.g. graphite phase) in diamond films.
EN
The electron field-emission properties of diamond-like carbon (DLC) thin films and diamond films (DF) were examined by measuring the field-emission current as a function of applied macroscopic electric field. The DLC and DF films were deposited on flat silicon substrates by means of RF PCVD and HF CVD techniques, respectively. The field emission research was carried out using a diode configuration. The results of field emission were analyzed using the Fowler - Nordheim model. The conditioning process of DF and DLC films as the effect improving the electron emission characteristics of these films was studied. The DF films showed better characteristics, that is, lower turn-on field, than DLC films. The characteristics of the investigated carbon-based films depended not only on the structure and sp2 inclusions but also on the film thickness and applied bias voltage.
PL
Właściwości emisyjne warstw diamentowych (DF) i diamentopodobnych (DLC) określono w wyniku pomiaru prądu emisji w funkcji przyłożonego makroskopowego pola elektrycznego. Warstwy węglowe osadzone zostały na gładkim podłożu krzemowym przy użyciu metody HF CVD i RF CVD, odpowiednio dla warstw DF i DLC. Charakterystyki emisyjne zmierzono przy użyciu techniki wykorzystującej sondę anodową, a uzyskane na ich podstawie wyniki analizowano w oparciu o model Fowlera-Nordheima. W pracy rozważa się wpływ różnorodnych czynników na właściwości emisyjne badanych układów warstwa węglowa/półprzewodnik. Przeprowadzono proces kondycjonowania warstw węglowych prowadzący do polepszenia właściwości emisyjnych badanych warstw. Dla warstw DLC wytwarzanych przy większych wartościach potencjału autopolaryzacji, uzyskano większe wartości prądu emisji. Morfologię warstw DF i DLC zbadano przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Zastosowanie spektroskopii ramanowskiej umożliwiło określenie struktury warstw diamentowych i diamentopodobnych.
EN
We describe an electron emission current stabilizer with an error amplifier the dc voltage gain of which depends on the electron emission current for tungsten filament operated at the pressure of p=0,1 Pa is 36 ppm.
EN
The films composed of carbonaccous and transition metal nanocrystals show extraordinary low value of work function (measured by photoelectric method). In this paper the differences between field emission of electron and observed electron emission under external electric field from these films are discussed. Some reasons of lowering of work function value are also presented.
EN
Electron emission from diamond and diamond-like carbon thin films deposited on silicon substrate has been studied. The diamond films were synthesized using radio frequency chemical vapor deposition method. The films were deposited using radio frequency chemical vapor deposition method. The films were charcterized using standard Scanning Electron Microscopy (SEM), Raman Spectroscopy (RS) techniques. Raman spectra of both diamond and diamond-like films exhibit spectral features characteristic of these structures. Electron emission studies were carried out using a sphere-to-plane electrode configuration. The results of electron emission were analyzed using the Fowler-Nordheim model. It was found that the diamond necleation density affected the electron emission properties. The emission turn-on fields are about 50 V/um, 90 V/um and 140 V/um for the small-grain diamond films, DLC films and large-grain diamond films, respectively.
EN
The actual directions of development of EBW machines in the world and in Poland were described. There were shown some EBW applications and chosen technical solutions of EBW machines.
EN
Indium thin oxide (ITO) layers were deposited onto both surfaces of a glass substrate. One of the layers was a field electrode and negative voltage has been applied to it in order to create the internal electric field. Another one was treated as the electron-emitting layer. The studies were carried out in the 10-7 hPa vacuum. As a result of applying polarizing voltage Upol and illuminating by a quartz lamp, photoelectrons are released and enter the electron multiplier. Voltage pulses from the multiplier are recorded in the multichannel amplitude analyzer, creating so-called voltage pulse amplitude spectrum. Dependence of electron emission yield on both the intensity of internal field and illumination was measured. With the increasing the Upoi voltage, the count frequency of pulses grows monotonically. At higher Upol (> |-1 kV|) this dependence is exponential. After illuminating the yield of the field induced electron emission grows as well. The cascade multiplication of electrons, which is responsible for the high emission yield, develops under the influence of the electric field of the order of 1 MV/m. The Gauss approximation suggests that the internal electric field in the interface between a glass and ITO layer has to be taken into account.
19
Content available remote Tribochemia związków perfluorowanych zawierających grupę hydroksylową
PL
W pracy przedstawiono wyniki badania reakcji tribochemicznych dwóch perfluorowanych alkoholi zawierających 5 i 8 atomów węgla w cząsteczce.Oprócz masy cząsteczkowej alkohole te różnią się liczbą obecnych w łańcuchu atomów wodoru (3 i 4). Badano również wielkocząsteczkowy perfluorowany poliester (Z-DOL) zawierający dwie grupy hydroksylowe związane z krańcowymi grupami metylenowymi. Badania tribologiczne realizowano w warunkach tarcia granicznego na aparacie typu trzpień-tarcza. Eksperymenty prowadzono w dwóch układach materiałowych: (i) kulka stalowa ślizgająca się po stalowej tarczy i (ii) trzpień aluminiowy ślizgający się po tarczy aluminiowej. Wykazano wpływ liczby atomów wodoru w cząsteczce na przebieg reakcji tribochemicznych alkoholi C5 i C8. Na podstawie wyników badań tribologicznych i wyników analizy śladów zużycia (FTIRMA, SEM/EDS) zaproponowano mechanizm przebiegu reakcji tribochemicznych inicjowanych niskoenergetycznymi elektronami emitowanymi z powierzchni tarcia . Mechanizm ten jest zgodny z hipotezą NIRAM, której słuszność została wcześniej sprawdzona na alkoholach alifatycznych. Stwierdzono, że budowa tworzącego się filmu metaloorganicznego zależy od liczby nie podstawionych fluorem grup metylenowych przy grupie hydroksylowej.
EN
In this paper, the results of research on tribochemical reactions of two fluorinated alcohols containing 5 and 8 carbon atoms in a molecule, are presented. Apart from their molecular weight these two alcohols differ in number of hydrogen atoms contained in a molecule (3 and 4). A high-molecular perfluorinated polyether having two hydroxyl groups connected with terminal methylene groups was also studied. Tribological tests were carried out under boundary friction conditions on pin-on-disc apparatus. Experiments were performed using two types of friction element configurations (i) steel ball sliding.on a stell disc and (ii) aluminium pin sliding on an aluminium disc.The substantial influence of the number of hydrogen atoms (3 and 4) on the course of tribochemical reactions of alcohols C5 and C6 was demostrated. These reactions were compared to the triboreactions of Z-DOL lubricant. Basing on the results of tribological investigations and analysis of wear scars (FTIRMA, SEM/EDS) the mechanism of tribological reactions, initiated by low-energy electrons emitted from the friction surface was proposed. This mechanism is in good agreement with NIRAM hypothesis, which earlier was successfully applied to elucidate tribochemical reactions of aliphatic alcohols. It was stated, that the structure of trobofilm formed on the friction surface depends on the number of non-substituted with fluorine methylene groups next to the hydroxyl group.
EN
The electron emission studies in diode system for carbonaceous films containing metal (Ni or Pd) nanocrystals are presented. The emissive properties of films are discussed with correlation to structural and electrical properties of these films. The structure of films was studied employing TEM, SEM and electron diffraction methods. The work function value for studied films is calculated using elementary Fowler - Nordheim method for analysed I-U plots obtained in diode system. The calculated work function value is lowered in comparison with work function for bulk materials. I-U characteristics for electron emission from applied with additional blas voltage along the film surface are also presented.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących określenia struktury, topografii, własności elektrycznych oraz zimnej emisji elektronowej dla warstw zbudowanych z matrycy węglowej, w której zawarte są nanokryształy metali M (M = Ni, Pd). Takie materiały nanokrystaliczne (dla których typowa wielkość ziaren wynosi od 5 do 50 nm) są interesujące ze względu na możliwość ich wielorakiego zastosowania (nanoelektronika, kataliza, trybologia). Własności tych materiałów silnie zależą od wielkości nanokryształów oraz od efektów na granicy nanoziaren. Dodatkowe zjawiska pojawiają się gdy nanokryształy znajdują się w aktywnym otoczeniu (np. w matrycy węglowej). Takie otoczenie jak matryca węglowa może stabilizować zachowanie nanokryształów. Poza tym obserwowane są wtedy zmiany własności fizycznych takiego układu w porównaniu z materiałami krystalicznymi, takimi jak C60, Ni lub Pd (np. zmiana wartości pracy wyjścia czy własności emisji elektronowej). Warstwy, dla których wyniki badań zostały przedstawione w tej pracy, były otrzymane metodą termicznego parowania. Proces przeprowadzono z dwóch różnych źródeł (łódek tantalowych), w których umieszczono: w jednym mieszaninę fullerenu C60/C70, w drugim związek organiczny metalu M. Warstwy były nakładane na podłoża z taśmy Mo lub kwarcowe. Po procesie, w którym otrzymywano warstwy, badano ich strukturę i topografię (metodami transmisyjnej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej), mierzono emisję elektronową w układzie diodowym oraz w układzie, gdzie zastosowano dodatkowo napięcie wzdłuż warstwy. Wyniki badań mikroskopowych warstw dają obraz struktury złożonej z nanokryształów metalu wbudowanych w matrycę węglową. W zależności od ilości metalu w warstwie obserwowano różne wielkości nanokryształów oraz ich różne rozłożenie w matrycy (gęstość występowania). Ilustrują to obrazy TEM. Wydaje się, że z wielkością nanokryształów są skorelowane makroskopowe własności elektryczne warstwy. Pomiary zimnej emisji elektronowej z warstw w układzie diodowym pokazują, że emisja ta zachodzi w sposób nie dający się opisać teorią Fowlera-Nordheima. W niektórych warstwach zaobserwowano formowanie ścieżek przewodnictwa pokazanych na obrazach SEM oraz TEM. Ścieżki te są utworzone ze zgrupowań nanokryształów metalu. Badania emisji elektronowej w układzie diodowym, w którym zastosowano dodatkowo napięcie wzdłuż warstwy pokazują, że charakterystyka prądowa dla prądu płynącego wzdłuż warstwy ma charakter nieomowy, a natężenie prądu emisji elektronowej wzrasta ze wzrostem napięcia wzdłuż warstwy.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.