碳纳米管冷阴极电子枪的电子光学设计  

Electron optical design of cold cathode based on carbon nanotubes

作　　者：刘京[1] 陈心全 王琦龙[1] 狄云松[1,2] 崔云康[1,3] 张晓兵[1] 赵健[1] 黄倩倩[1] 

机构地区：[1]东南大学电子科学与工程学院,江苏南京210096 [2]南京师范大学物理科学与技术学院,江苏南京210097 [3]南京工程学院基础部,江苏南京211167

出　　处：《太赫兹科学与电子信息学报》2014年第3期339-344,共6页Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology

基　　金：中国工程物理研究院太赫兹科技基金资助项目(CAEPTHZ201203);国家自然科学基金资助项目(51002031;61007036;61101023)

摘　　要：基于皮尔斯电子枪设计理论,提出了一种碳纳米管场致发射阴极电子枪的电子光学设计方案。电子枪阴极半径为0.5 mm,保持阴阳极电压不变,动态调整栅极电压,并利用计算机技术仿真软件(CST)对其进行仿真优化研究;结果表明,栅极最佳电压值为-14 kV,对应阴极发射电流为15.08 mA,阳极处电子束半径约为0.1 mm。研究为碳纳米管冷阴极栅极结构的设计提供了一种新的思路。A new design of a Carbon Nanotube（CNT） cathode electron-gun is put forward based on Pierce-gun theory. With a radius of 0.5 mm for electron-gun,and keeping the cathode-anode voltage a constant, the gate voltage is regulated dynamically. The simulation and optimization are performed by using particle-studio modulation in Computer Simulation Technology（CST）. The results indicate that：corresponding to the best gate voltage of 14 kV,a total cathode current of 15.08 mA is obtained;and the waist radius is about 0.1 mm. This fundamental research has laid a foundation for subsequent design and production.

关 键 词：碳纳米管 场致发射 电子枪 电子光学 

分 类 号：TN102[电子电信—物理电子学] O462.4[理学—电子物理学]