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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2004年
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微型X射线源研究

解滨  
【摘要】: X射线源在生产和医疗上一直以来具有广泛的应用。利用X射线的穿透性可进行无损探伤;利用X射线的荧光效应可对物质进行痕量分析;利用X射线使蛋白质变性可对肿瘤进行放疗。目前使用的X光源的基本特点是采用热电子发射形式即采用热灯丝作为电子发射源,在高压加速下轰击阳极产生X射线,这样的光源体积较大,需要加热阴极的电源,且对频率响应慢。而采用场发射阴极就可以克服这些缺点。 随着纳米技术的发展和集成微刻技术的发展,场发射微型X射线源的研制成为可能。1976年,C.A.Spindt首次制备了spindt型阴极,1991年Iijima.S首先发现了碳纳米管。这些阴极的表面刻蚀或者生长了大量的细小突起,在外加电场的作用下放电突起顶端很容易产生强电场,在常温下就可使电子脱离表面。由于突起数目大且尖端顶端电场强度高,因此产生很大的场发射电流密度。采用场发射阴极的X射线光源具有体积小,辐射强度高,频率响应快,可以随时开启,无需预热的优点。 鉴于微型X射线源的优点及广阔的应用前景,我们研究和制造了微型X射线源的实验装置,为微型X射线源的改进和完善创造了条件,为研制实用的微型X射线源奠定了基础。 在理论上,利用有限元方法和软件对spindt型阴极和碳纳米管阵列(CNTs)放电突起的电场强度及场发射特性进行了分析:对spindt型阴极进行了静电场分析,模拟计算了其场发射电流,结果与文献报导的结果相一致,表明了方法的正确性,并且为制备适用于微型X射线源的spindt阴极提供了工艺上的判断标准。对碳纳米管的顶端电场进行了计算,分析了其长径比和生长密度对电场增强因子的影响,进而可以对场发射实验进行指导。 为了验证场发射阴极X射线源的可行性,实验上以碳纳米材料为阴极,测得了其场发射电流曲线和铜靶的K_α谱线,表明完全可以采用碳纳米管制造微型X光源。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O434

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【参考文献】
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1 张友渝,江泽流,宗婉华,王文喜,张大立,王民娟;提高Spindt型场发射冷阴极阵列发射均匀性的方法[J];半导体学报;1998年06期
2 朱亚波,王万录,孔春阳;碳纳米管表面电荷分布及尖端电场研究[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年04期
【共引文献】
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1 余红英;;催化法低温合成碳纳米管[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年06期
2 马锡英;袁保合;闫志军;;碳纳米团簇向碳纳米纤维相转变机理研究[J];材料科学与工艺;2008年03期
3 Wojciech Kiciński;Joanna Lasota;;Carbon Xerogel-supported Iron as a Catalyst in Combustion Synthesis of Carbon Fibrous Nanostructures[J];Journal of Materials Science & Technology;2012年04期
4 刘金平;俞云伟;徐新平;黄新堂;;单根碳纳米管场致发射表面电荷分布研究[J];固体电子学研究与进展;2005年04期
5 计道珺;汪亚琴;李轩科;赵惠忠;汪厚植;;碳纳米管的制备和吸附特性研究[J];化工新型材料;2009年12期
6 王震遐,余礼平,马余刚,朱志远,何国伟,胡岗,陈一,王绍民,黄富泉,胡来归;CO_2激光辐照石墨产生的碳纳米结构[J];化学学报;2002年08期
7 任华锋;田昌会;王斌科;屈马林;;场发射显示器环境下不同置向碳纳米管的尖端电场强度计算[J];空军工程大学学报(自然科学版);2007年05期
8 安博;王六定;施易军;陈景东;;碳纳米管场增强因子计算模型的研究[J];人工晶体学报;2008年04期
9 ;Synthesis and Application of Carbon Nanotubes[J];Journal of Natural Gas Chemistry;2006年03期
10 徐士涛;刘畅;成会明;;单壁纳米碳管的纯化及其储氢特性[J];炭素技术;2006年06期
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1 王其祥;宁国庆;魏飞;罗国华;;催化剂表面设计控制生长碳纳米管[A];2003年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2003年
2 魏峰;张志焜;;聚乙烯醇为助剂水热法制备氧化锌纳米棒[A];第七届全国颗粒制备与处理学术暨应用研讨会论文集[C];2004年
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1 姜萌;光纤CRDS流体传感的理论与实验研究[D];南开大学;2010年
2 计道珺;气凝胶催化剂规模化制备多壁碳纳米管的研究[D];武汉科技大学;2005年
3 康振辉;基于“C-H-O”体系软化学的碳纳米管的合成、剪裁与催化特性[D];东北师范大学;2005年
4 钱文;碳基纳米材料的合成及储氢性能的研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 王新征;碳纳米管电化学特性及去离子电容应用研究[D];华东师范大学;2006年
6 黄钊;碳基磁性复合材料的制备和表征[D];中国科学技术大学;2008年
7 袁剑民;多壁碳纳米管表面修饰及其热塑性聚合物基复合材料的研究[D];湖南大学;2009年
8 杨植;碳纳米材料的制备及有机功能化修饰的研究[D];湖南大学;2009年
9 贾璐;非晶GaN薄膜的制备及性能和碳纳米管的LB排布[D];兰州大学;2009年
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1 郭大勃;元光;宋翠华;顾长志;王强;;金属微尖生长碳纳米管的变温场发射研究[J];科学通报;2007年11期
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9 陈长琦,陈贤祥,郑文丰;组装方法对钨针尖上碳纳米管场发射特性的影响[J];北京大学学报(自然科学版);2005年01期
10 ;碳纳米管分支结构及填充结构的可控制备[J];科学通报;2007年17期
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2 胡征;;碳纳米管及Ⅲ族氮化物一维纳米材料的生长、结构和场发射性能研究[A];中国真空学会第六届全国会员代表大会暨学术会议论文摘要集[C];2004年
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5 李曼;白树林;张杨飞;贾治勇;;不锈钢纤维/碳纳米管填充尼龙基复合材料的力学性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
6 朱长纯;;纳米场发射显示器和技术[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
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9 陈广新;毕丹;;碳纳米管的表面修饰及其改性聚乳酸的研究[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
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1 刘霞;吸入碳纳米管可影响人体免疫力[N];科技日报;2009年
2 记者 何德功;日研制出直径最小碳纳米管[N];新华每日电讯;2003年
3 记者 吴辉;我国碳纳米管产业化突破“瓶颈”[N];中国知识产权报;2001年
4 张巍巍;碳纳米管可激发人体自身免疫反应[N];科技日报;2010年
5 黄绍平;碳纳米管实用的路还远吗?[N];中国电子报;2001年
6 记者 谢昭萍 特约记者 肖萍;我国碳纳米管截短技术获得突破[N];中国化工报;2004年
7 记者 薛冬 通讯员 谭少容;我国率先实现碳纳米管产业化[N];光明日报;2001年
8 本报记者 薛冬 通讯员 谭少容;碳纳米管身价何以远高于黄金[N];光明日报;2001年
9 黄中;碳纳米管及其应用[N];中国知识产权报;2001年
10 冯卫东;数百米超长碳纳米管面世[N];科技日报;2009年
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1 解滨;微型X射线源研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
2 樊志琴;碳纳米管膜的制备及场发射特性研究[D];郑州大学;2003年
3 陈岳;碳纳米管的制备及其薄膜结构场发射实验研究[D];华东师范大学;2005年
4 张继华;改性碳纳米管及其场发射性能研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
5 刘丽娜;碳纳米管—双马来酰亚胺体系的摩擦磨损研究[D];浙江大学;2010年
6 徐立华;电晕等离子体改性碳纳米管及其在环氧树脂中的应用[D];浙江大学;2010年
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1 邵焕真;碳纳米管功能化及其聚苯并咪唑复合材料研究[D];上海交通大学;2010年
2 徐勤;碳纳米管树状分子复合材料的制备及其性能研究[D];上海师范大学;2010年
3 祝丽娟;碳纳米管/二氧化硅/炭黑/溶聚丁苯橡胶硫化胶性能研究[D];南京理工大学;2010年
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5 刘晓伟;碳纳米管及其复合物的制备和场发射性能的研究[D];吉林大学;2010年
6 陈晨;碳纳米管的功能化及其复合材料的电化学性能研究[D];北京化工大学;2010年
7 秦瑞红;气体膨胀液体的热力学性质研究及其在碳纳米管功能化修饰中的应用[D];郑州大学;2010年
8 林小静;碳纳米管的低温等离子体改性及其引发苯乙烯接枝共聚[D];天津大学;2010年
9 王蜜;聚硅氧烷接枝碳纳米管及聚合物复合材料的制备与性能[D];东北林业大学;2010年
10 曾静;自由基加成反应在碳纳米管和石墨烯修饰中的应用[D];兰州大学;2011年
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