Разработано plug-and-play решение для микроволновых электронных пушек

В процессе разработки альтернативы двум комплексным подходам, используемым в настоящее время для генерации электронов с помощью микроволновой электронной пушки, ученые из Euclid TechLabs и центра наноматериалов Аргоннской национальной лаборатории продемонстрировали plug-and-play решение, способное функционировать в среде высокоэлектрического поля с высококачественным электронным лучом.

Вам еще незнакомы микроволновые электронные пушки? Возможно, самые известные среди источников рентгена, микроволновые электронные пушки обеспечивают более высокий ток и намного более высококачественные электронные лучи, чем обычные пушки постоянного тока. Лучи такого сорта также используются в безэлектронных лазерах, синхротронах, линейных коллайдерах и уэйкфилдских акселераторах.

Однако вовлеченные механизма электронной эмиссии — лазерное облучение материалов (фотокатоды) и нагрев материалов (термоионные катоды) — может оказаться сложным, громоздким и необычайно дорогим.

Чтобы упростить его, ученые обратились к третьему механизму электронной эмиссии — полевой эмиссии — для создания plug-and-play решения на основе ультрананокристаллического алмаза, впервые введенного в Аргонне.

Полевая эмиссия «является процессом высвобождения электронов из твердых материалов в вакууме посредством электрического поля», заявили материаловед Сергей Барышев и физик Сергей Антипов, работающие в Euclid TechLabs. „Мощное электрическое поле на поверхности вызывает распространение туннелирования через поверхностный барьер. А потому важно, что полевой эмиссионный катод является альтернативным источником электронов фото и термоионным катодам, использующим интенсивный лазер или высокие температуры для высвобождения электронов“, добавил Антипов.