一、热阴极与冷阴极电离规稳定性的比较研究（论文文献综述）
魏建平,李得天,张虎忠,成永军,姚鹏,马卓娅,葛金国[1]（2022）在《热阴极电离规灵敏度的数值模拟研究》文中研究指明本文基于数值模拟和实验方法研究热阴极电离规的计量性能,开展了电极电压和栅网结构对Bayard-Alpert电离规灵敏度的影响研究。研究表明,随着阴极阳极电压差从50 V增加到140 V,灵敏度持续增大,之后缓慢下降,随着栅网丝间距从2 mm增加到3.5 mm和丝径从0.4 mm减小到0.2 mm,灵敏度显着增大。采用正交分析法对电离规的结构和电压参数进行了优化,结果显示,当栅网丝径为0.2 mm,丝间距为3.5 mm,阳极电压为220 V,阴极电压为80 V时,热阴极电离规的灵敏度最大,模拟结果为0.184 Pa-1,根据优化和模拟结果进行了实验验证,实验结果为0.196 Pa-1,实验结果与模拟结果具有一致性。
谢杰[2]（2021）在《基于新型阴极扩展互作用器件研究》文中认为实现毫米波与太赫兹通信与应用的关键技术之一就是发展毫米波与太赫兹波辐射源,功率源器件是通信设备的核心部件之一。在毫米波和太赫兹频段,真空电子器件在实现高功率方面有着其他器件不可替代的优势。传统的毫米波及太赫兹真空辐射源器件主要采用热阴极作为电子源,热阴极真空电子器件的缺点是:发射电流密度小;阴极需要热子进行加热,不能在室温下工作;阴极预热需要一定的时长,无法满足即时性的需求等。传统的真空电子器件向毫米波以及太赫兹频段发展时,由于器件结构尺寸与频率的共渡效应,面临一系列的困难与挑战。扩展互作用器件是一类特殊的真空电子器件,结合了行波管与速调管的优点,具有体积小,结构紧凑,功率高等优点,适宜工作在毫米波与太赫兹频段。为了克服热阴极存在的缺陷以及发展紧凑型的毫米波、太赫兹真空辐射源器件,本文提出采用新型阴极作为电子源发展毫米波与太赫兹扩展互作用器件,分别针对碳纳米管阴极扩展互作用振荡器和赝火花阴极扩展互作用振荡器开展了相关的理论与实验研究。本文针对碳纳米管阴极场致发射的预调制机理进行了理论分析与仿真研究。采用微波信号中高频电场分量对冷阴极场致发射过程进行直接调制,通过仿真模拟验证了场致发射预调制机理。对扩展互作用电路的多间隙谐振腔的结构特性和基础理论进行了介绍和分析,研究了多间隙谐振腔的结构参数对高频特性的影响,设计了工作于Ka波段的扩展互作用振荡器。利用调制电子束激励Ka波段扩展互作用振荡器,实现了对扩展互作用振荡器的频率锁定。与传统振荡器相比,该新型锁频振荡器的输出信号的频率可以通过调制电子束实现频率锁定。采用碳纳米管阴极预调制电子注作为真空电子器件的电子源,可以减小线性注器件的长度,缩小体积,减轻器件重量等,对于开发微型化和集成化的电子真空器件具有重要意义。结合赝火花阴极电子枪、带状电子注和梯形慢波结构的优势,设计工作在太赫兹频段的大功率扩展互作用振荡器。对单模工作下梯形慢波结构的工作特性进行了理论分析、仿真模拟,分析了加工误差对电路性能的影响,以及考虑太赫兹高频损耗对输出功率可能造成的影响进行了分析,仿真表明工作频率提升到300 GHz时,加工精度需要控制在5μm;在仿真中还考虑了赝火花放电过程中产生的等离子体对输出信号频率和功率的影响,以及粒子碰撞带来的速度离散对器件输出功率等指标的影响进行了分析,仿真表明等离子体的引入会导致1.7%频率偏移,当速度离散在15%以内时,输出功率在1 k W以上,速度离散超过15%时,输出功率会急剧下降。本章还对双频双模太赫兹扩展互作用振荡器进行了初始研究设计,首先对双模工作的可行性进行了分析,然后针对双模工作设计了电路,并通过CST软件对双模工作扩展互作用振荡器进行了仿真模拟验证,仿真结果证实了双频双模太赫兹扩展互作用振荡器的可行性,采用赝火花阴极作为电子源,分别在两个频段获得了千瓦级的功率输出。设计研究了基于平面结构碳纳米管冷阴极的电子光学系统,通过实验研究了平面结构碳纳米管冷阴极二极管和三极管的电流发射特性和电子注的流通特性,在三极管的实验中,实验测试结果表明电子束可以近乎无电子截获通过栅极到达阳极,电子注通过率接近100%。三极管实验结果显示阴极发射电流达到了32 m A,相应的发射电流密度为1.02 A/cm2。对基于碳纳米管阴极的Ka波段扩展互作用振荡器展开了实验探索研究,在对高频电路的传输特性测试实验表明,电路的实测结果与设计电路的模拟仿真结果相一致,满足了设计要求。
李得天[3]（2020）在《中国真空计量2004-2019年发展概况及趋势分析》文中研究说明回顾了近15年来中国真空计量学科领域的发展历程及态势。从真空全压力测量与校准、真空分压力测量与校准、气体微流量（真空漏率）测量与校准、正压漏率校准、真空材料放气率测试等方面分析了我国真空计量体系的动态演变,在应用需求及专业自身发展推动下,真空计量不断向极值量、极端环境条件下计量和动态量发展;通过与前沿学科的交叉融合,真空测量新方法、新概念进一步发展。面对国际单位制的重新定义,量子真空计量技术将是未来发展的重点方向及必然趋势。
胡文佳[4]（2019）在《基于四极质谱仪上用场发射离子源的实验研究》文中研究指明冷阴极场发射能为四极质谱计提供一种清洁、低污染、低功耗的电离离子源。传统的热阴极离子源由于制造成本比较低,使得它在各种质谱计中有着广泛的应用。由于热阴极离子源通常是由灯丝发热并产生热电子发射,因此,它的工作功率都较高,并且在灯丝发热的同时,还会释放一部分气体,在高真空以及超高真空工作时,这些气体容易污染本底;此外,在MEMS工艺中,热阴极离子源由于热负荷无法消散,因此不利于小型化。相反冷阴极场发射离子源则功耗低,开启速度快,并且在较低温度下工作时,它产生的功耗更少。本文针对碳纳米管作为离子源,研究其发射性能、电离性能、离子能量、离子源电压分布与四极杆的匹配、它的初步谱图的分析。本文通过CST仿真对离子源电离性能的研究得出初步结果,模拟了不同减速极孔径大小、不同加速极结构、加速极高度对电子能量、电子运动轨迹的影响,从仿真图初步得出减速极孔径大小对电子的减速效果比较明显,加速极结构主要影响电离区域内电子的运动轨迹与电子能量。接着通过实验测试得出了不同减速极孔径、加速极结构、电极间距对离子流浓度与离子能量分散的影响,得出了一个优化的离子源模型,测得此结构离子流在-8A-9A量级。实验改变加速极电压的大小,测量离子能量的分布范围,在加速极电压为60V时,离子平均能量大约在3.6eV。最后,根据四极杆的电压分布,计算得到场发射离子源所加电压的大小,并将其和四极杆进行匹配,将CNT接5V,栅极1200V,减速极30V,加速极80V,四极杆电位为70V时,获得了场发射离子源与四极杆的初步谱图。通过场发射离子源与四极杆的匹配测试,并成功出现了氢峰、水峰以及28峰等,证明了场发射离子源能用于四极杆质谱计系统。但是目前配套中还存在四极杆的分辨率不高、灵敏度较低等问题。
周正[5]（2019）在《磁压缩场反等离子体装置注气策略的设计与测试》文中研究指明可控核聚变能源是人类目前已知的解决未来能源危机的终极能源,它从原理上满足人类对能源安全、高效、清洁以及可持续的追求。时至今日,磁约束与惯性约束两种可控核聚变技术途径的理论已经取得了很大的进步,然而由于它们的实验装置建设成本过高,有越来越多的研究人员开始探索经济小型的技术路径,以场反位形为代表的磁惯性约束技术在这方面具有很大的优势。为了开展相关研究,华中科技大学也开始了磁压缩场反位形等离子体装置的研究。磁压缩场反位形等离子体装置主要由位于两端的FRC等离子体形成区以及处于中心的对碰融合区组成,其中,FRC等离子体首先在形成区产生,然后向中心区域对碰融合以产生参数更高的等离子体,在该过程中,装置内中性气体的分布非常重要。首先,装置形成区内FRC等离子体通过θ-箍缩产生,有相关研究表明,在其预电离阶段,靠近真空室壁面的气体最容易也是最先被电离,因此,如果能对注入中性气体的径向分布加以控制,使更多的气体分布在靠近壁面的位置,可能会提高θ-箍缩预电离阶段的效率。此外,中心区域的中性气体会冷却喷入的等离子体,这可能会导致新形成等离子体参数降低,因此,如果注气时对气体在轴向上的分布加以控制,使对碰融合前装置中心区域的中性气体尽可能减少,可能会有效提升对碰融合所产生的FRC等离子体的质量。本文主要内容是场反等离子体装置注气策略的设计与测试。由于仿真工作存在非常大的困难,因此本文主要通过实验开展相关研究。首先,我们对实验所需的真空计进行了选型,并对所选的DL5热阴极电离真空计进行了改造,使其能够满足毫秒级气压快速测量的要求。此外,我们为装置的注气阀门进行了选型与测试,最终选择了响应快速（<100μs）、注气量足（>1000 Pa·L）的009-1669-900脉冲电磁阀。最后,本文搭建了气体注气测试平台,对轴向注气与斜向注气策略进行了测试,对比实验结果后选择了更容易实现气体径向分布的轴向注气策略用于装置注气系统。
何剑锋[6]（2019）在《真空自监控型碳纳米管场发射阴极电子源技术研究》文中指出碳纳米管由于其优越的电学、力学和化学等性能,而被视为一种优质的场发射电子源材料。二十多年来,以碳纳米管作为场发射电子源的真空器件受到广泛的关注与研究,其中在真空微波管、平面显示器、X射线管等器件中展示了独特的优势。本工作主要研究基于碳纳米管场发射电子源器件的真空自监控性能。首先利用热CVD法结合阳极化技术在金属基底上直接生长碳纳米管,利用扫描电子显微镜（SEM）对碳纳米管进行结构表征,结果显示碳纳米管整体均匀、晶体性好,同时杂质含量极少;并对其场发射性能进行测试研究,在长时间工作状态下电流稳定性优异。以碳纳米管阴极与聚焦结构相结合设计电离真空计,其结构简单尺寸小,可集成于其它真空器件中,有利于实现器件的实时压强监控和小型化。本工作主要包括下面几个部分:（1）以直径1 mm不锈钢棒顶端生长的碳纳米管作为电子发射源,与聚焦结构相结合设计了两种电离真空计结构,对其透过率以及在氮气气氛下的真空测试线性进行了研究。结果显示,电子透过率可达到80%,而两种结构在10-9-10-6Torr范围内归一化电流与压强间均表现出良好的线性关系。（2）详细探究了真空计结构、各电极电位、环境气体成分对灵敏度的影响。实验还对工作中不同电流下碳纳米管的放气成分进行分析,表明碳纳米管的放气成分主要是氢气,同时也有少量氮气和二氧化碳。（3）以合金片为基底生长出两种不同发射面积的碳纳米管阴极,并设计了场发射和真空计结构。对电子透过率进行了研究,结果表明透过率的大小与阴极发射面积有关,阴极发射面积大相应透过率就大。在氮气气氛下进行了真空测量性能研究,在10-9-10-5Torr范围内归一化电流与压强间呈线性关系。此外,灵敏度与阴极电子源发射面积有关,阴极发射面积越大灵敏度越大。
周婷[7]（2016）在《基于碳纳米管阴极的离子源的研究》文中认为为解决传统电子轰击电离源的热阴极发射比低、加热功率高、集成化加工难度大等问题,需要用更好的阴极材料来代替传统的灯丝等热阴极材料。碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNT）具有优异的电学、力学等性能,在高真空环境下具有优良的场致发射特性,是理想的电子源材料。在碳纳米管阴极中,电子是在外加电场作用下产生的,消除了热阴极加热功耗大,阴极材料的蒸发等不利因素；极快的响应时间使场致发射阴极可以在脉冲电压模式下工作,减小了场致发射阴极遭受离子轰击的几率。场致发射阴极稳定性在真空度越高的条件下越好。综上,本文将碳纳米管场致发射阴极应用于电子轰击型离子源的阴极,通过计算机软件建立模型,模拟场发射阴极的电子运动轨迹,设计CNT场发射阴极离子源的结构,模拟离子运动轨迹。利用超高真空质谱系统进行实验研究,以实现一个基于碳纳米管场发射阴极的EI离子源。本文分析研究了碳纳米管冷阴极的金属栅网结构,采用丝网印刷法在金属基底上直接制备碳纳米管阴极,采用三极场发射结构对轮形钼栅网和方孔形钼栅网进行场致发射特性测试,然后利用场致发射产生的电子流在空间与气体分子碰撞电离,通过离子收集板收集进行离子源测试。主要内容有：1)基于计算机仿真软件CST对场发射三极结构进行建模,对电场分布、电子运动进行了模拟,对栅网结构下电子通过率、阴极发射电流及阳极电流与栅网网格尺寸D的关系进行了研究。对离子源结构中电子、离子运动轨迹建模,为减轻离子轰击阴极问题,构造附加屏蔽极,为场发射器件的结构设计提供参考。2)对不锈钢基底进行机械抛光、丙酮超声清洗,采用丝网印刷法在不锈钢衬底上制备了碳纳米管材料,烘烤处理,增强碳纳米管与基底的附着性。3)设计并加工了场发射三极结构,设计并加工了两款钼栅网,采用三极式场发射结构对两款不同钼栅网进行了测试。轮形栅网（物理通过率85%）实际的电子通过率随着电场的增大趋向稳定于60%左右,CNT阈值电场Ethr为1.6V/μm。方孔形栅网（物理通过率67%）的实际电子通过率随着电场的增大趋向稳定于55%左右,CNT阈值电场Ethr为2.5V/μm。4)四极质谱仪放气分析。在对碳纳米管样品进行测试之前及测试时,用四极质谱仪,对真空系统样品室进行扫描。本底在常温时实验前主要存在N2, H2O, NH3, CO2,O2, H2（即大气的主要气体成分）的碎片峰。碳纳米管场致发射时,碳纳米管会放出大量H2, H2O, CO,少量CH4等烷烃类气体。5)利用CNT场致发射阴极产生的电子流在空间与气体分子碰撞电离,通过加负压的不锈钢板进行离子源测试,研究了栅网电压和压强对离子流大小的影响。此外,归一化离子流在10-6Pa～10-3Pa环境下与压强获得了较好的线性曲线,为后续应用于CNT场发射真空电离计提供重要的参考。
王少飞[8]（2016）在《基于数字闭环控制的宽量程复合真空计研究与设计》文中提出复合真空计是用于测量真空度的工具之一,其性能指标将直接影响科研、生产任务的完成质量。随着科学技术的发展,进一步提高真空计测量指标与数字化程度,具有一定的研究意义和实用价值。论文目的是研究与设计一种由电离规和电阻规复合的宽量程真空计。文章主要对直接影响高真空测量指标的稳定发射电流控制、离子流检测电路展开研究。首先明确高真空测量对电离规发射电流稳定的需求指标,结合被控对象特征,进行了常用控制算法在稳发射电流应用中的可行性分析,在此基础上,重点讨论了参数模糊自整定PID算法控制发射电流稳定的原理,对其功能进行仿真分析,并在单片机平台上实现了发射电流的数字闭环稳定控制。其次在对离子流信号的产生机理、检测影响因素进行分析后,选取基于T型电阻网络的改进型I-V转换法作为离子流信号检测方案,电路跨阻增益可切换、并对信号进行多级滤波以抑制噪声,使电路能够覆盖检测从皮安到微安的6个量级电流信号。复合真空计测试从稳定发射电流、离子流信号检测功能模块电路和系统整机三个方面进行。结果表明,离子流信号测量范围1pA～6uA,测量分辨率0.2pA,噪声小于1.5mV；电离规发射电流、加速极、阴极对地电位示值误差及时间稳定度均小于±0.8%；电阻规1Pa-103Pa主要测量范围内,示值误差不超过±10%；电离规10-8Pa-10-1Pa测量范围内,等效离子流法测试示值误差不超过±1%。测试结果符合JBT10074-2004、JBT7463-2005等现行国家标准规定,能够满足一般工业生产及科学研究中的真空测量要求。
李得天,张虎忠,冯焱,成永军[9]（2013）在《用于真空测量的场发射阴极制备及研究进展》文中进行了进一步梳理主要回顾了近半个世纪用于真空测量的多种场发射阴极,阐述其制备方法及应用现状,说明了各种阴极结构的特点,最后介绍了近几年场发射阴极制备研究的最新进展。新型场发射阴极,对于真空测量的未来发展具有重要的推动作用。
李得天,成永军,冯焱,蔡敏[10]（2012）在《电离规的新进展》文中研究指明介绍了传统热阴极电离规和冷阴极电离规的发展历程和研究现状、新型场发射阴极（微尖型阴极和碳纳米管阴极）在电离规中的应用、小型化电离规的发展和国内在超高/极高真空电离规研究方面取得的成果和现状。重点回顾了碳纳米管阴极电离规和小型化电离规在近年来取得的重大成就。由于碳纳米管具有长径比大、曲率半径小、机械特性强、导电性好和优异的场发射特性,使得其作为电离规阴极有望解决传统冷阴极电离规在低压下不能放电的困难和传统热阴极电离规的热出气效应,从而为极高真空测量提供一种解决途径。
二、热阴极与冷阴极电离规稳定性的比较研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热阴极与冷阴极电离规稳定性的比较研究（论文提纲范文）
（1）热阴极电离规灵敏度的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 1 计算模型与分析方法 |
| 1.1 物理模型 |
| 1.2 基本方程和原理 |
| 1.3 边界条件设置和模拟步骤 |
| 2 数值模拟和结果讨论 |
| 2.1 电极电压对灵敏度的影响分析 |
| 2.2 电极结构对灵敏度的影响分析 |
| 2.3 电极结构和电极电压的正交分析 |
| 2.4 实验测量 |
| 3 结论 |
（2）基于新型阴极扩展互作用器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 场致发射冷阴极与赝火花放电阴极简介 |
| 1.2.1 场致发射冷阴极原理 |
| 1.2.2 场致发射冷阴极的发展现状 |
| 1.2.3 碳纳米管阴极的研究概述 |
| 1.2.4 赝火花阴极简介 |
| 1.2.5 碳纳米管真空电子器件的研究进展 |
| 1.2.6 基于赝火花阴极真空电子器件的国内外研究现状 |
| 1.3 论文工作的主要内容和创新点 |
| 1.3.1 论文工作的主要内容 |
| 1.3.2 论文工作的创新点 |
| 第二章 碳纳米管阴极扩展互作用振荡器锁频特性研究 |
| 2.1 碳纳米管场致发射机理 |
| 2.2 场致发射冷阴极预调制机理研究 |
| 2.2.1 场致发射冷阴极电流密度调制理论 |
| 2.2.2 微带预调制电子枪的机理 |
| 2.2.3 微带电子枪PIC仿真 |
| 2.3 扩展互作用电路介绍 |
| 2.4 高频系统研究和设计 |
| 2.4.1 同步特性分析 |
| 2.4.2 电路参数对谐振频率的影响 |
| 2.4.3 电路参数对品质因数的影响 |
| 2.4.4 电路参数对特性阻抗的影响 |
| 2.4.5 高频电路模式分布 |
| 2.5 耦合系数与电子电导 |
| 2.6 注-波互作用分析 |
| 2.7 Ka波段同轴输入窗设计与实验测试 |
| 2.7.1 等效电路理论 |
| 2.7.2 Ka波段超宽带同轴窗仿真与实验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 太赫兹赝火花阴极带状注扩展互作用振荡器研究 |
| 3.1 研究意义 |
| 3.2 赝火花阴极 |
| 3.2.1 气体中的放电 |
| 3.2.2 赝火花放电 |
| 3.2.3 赝火花阴极电子枪 |
| 3.2.4 赝火花阴极的实验方法 |
| 3.3 基于赝火花阴极带状注太赫兹扩展互作用振荡器仿真研究 |
| 3.4 单模350 GHz带状注扩展互作用振荡器仿真研究 |
| 3.4.1 高频电路设计 |
| 3.4.2 高频损耗分析 |
| 3.4.3 加工公差为结构参数的影响 |
| 3.4.4 粒子模拟结果分析 |
| 3.5 太赫兹双模带状注扩展互作用振荡器仿真研究 |
| 3.5.1 双模太赫兹EIO可行性分析 |
| 3.5.2 双模太赫兹EIO粒子模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ka波段碳纳米管阴极扩展互作用振荡器实验探索研究 |
| 4.1 平面结构碳纳米管阴极电子光学系统的研究 |
| 4.1.1 平面结构碳纳米管阴极电子枪的仿真研究 |
| 4.1.2 基于平面结构碳纳米管阴极场致发射二极管的实验研究 |
| 4.1.3 基于碳纳米管冷阴极平面结构三极管的实验研究 |
| 4.2 Ka波段盒型窗设计与测试 |
| 4.2.1 非传统盒型窗的理论分析 |
| 4.2.2 等效电路理论 |
| 4.2.3 Ka波段非传统性盒型窗设计 |
| 4.2.4 盒型窗实验测试 |
| 4.3 高频结构加工与测试 |
| 4.3.1 高频电路设计与PIC仿真 |
| 4.3.2 高频结构测试 |
| 4.4 整管的组装和测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文研究工作总结 |
| 5.2 后续研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）中国真空计量2004-2019年发展概况及趋势分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 真空全压力测量与校准 |
| 1.1 真空全压力测量的发展 |
| 1.1.1 电容薄膜真空计 |
| 1.1.2 电离真空计 |
| 1.1.3 皮拉尼真空计 |
| 1.2 真空全压力校准的发展 |
| 1.2.1 静态膨胀法 |
| 1.2.2 动态流量法 |
| 1.2.3 比较法 |
| 1.2.4 其他 |
| 2 真空分压力测量与校准 |
| 2.1 真空分压力测量的发展 |
| 2.2 真空分压力校准的发展 |
| 3 气体微流量(真空漏率)测量与校准 |
| 3.1 真空标准漏孔的发展 |
| 3.2 气体微流量(真空漏率)校准的发展 |
| 4 正压漏率测量与校准 |
| 5 真空材料放气率测试 |
| 6 总结与趋势分析 |
（4）基于四极质谱仪上用场发射离子源的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 离子源简介 |
| 1.2.1 电子轰击离子源 |
| 1.2.2 化学电离源 |
| 1.2.3 火花电离离子源 |
| 1.3 质谱计的分类 |
| 1.3.1 磁质谱计 |
| 1.3.2 四极质谱计 |
| 1.3.3 飞行时间质谱计 |
| 1.3.4 离子阱质谱计 |
| 1.4 选题意义与本课题主要内容 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第2章 场发射冷阴极的发展 |
| 2.1 场发射原理 |
| 2.2 场发射冷阴极的发展 |
| 2.2.1 场发射材料 |
| 2.2.2 碳纳米管冷阴极的制备 |
| 2.2.3 碳纳米管场发射离子源的应用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 冷阴极离子源的设计与研究 |
| 3.1 CST软件简介 |
| 3.2 离子源模型的仿真与优化 |
| 3.2.1 碳纳米管场致发射模型的建立 |
| 3.2.2 冷阴极离子源的结构优化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 冷阴极离子源的性能测试与优化 |
| 4.1 离子源结构的制备 |
| 4.2 离子源结构的测试与优化 |
| 4.2.1 加速极结构与高度对电离效率的影响 |
| 4.2.2 减速极孔径对电离效率的影响 |
| 4.2.3 电极间的距离对电离效率的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 离子源与质谱计的对接 |
| 5.1 四极质谱计的配套测试 |
| 5.1.1 四极杆工作原理 |
| 5.1.2 放大电路原理 |
| 5.1.3 质谱峰 |
| 5.1.4 微型腔体复原 |
| 5.2 冷阴极与四极杆的电压配套测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 参考文献 |
（5）磁压缩场反等离子体装置注气策略的设计与测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 可控核聚变简介 |
| 1.2 可控核聚变技术途径 |
| 1.3 磁压缩场反等离子体装置简介 |
| 1.4 注气策略的设计 |
| 1.5 仿真工作的难点 |
| 1.6 本文的主要工作内容 |
| 2 真空气压测量 |
| 2.1 真空度与真空计的选择 |
| 2.2 电离真空计的改造与测试 |
| 2.3 电离真空计测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 注气阀门的测试与选择 |
| 3.1 注气阀门驱动设计与测试 |
| 3.2 注气阀门性能测试 |
| 3.3 电磁阀开启特性与流量特性测试结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 装置注气策略的设计与测试 |
| 4.1 注气方式的选择 |
| 4.2 注气分布测试平台 |
| 4.3 注气分布测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）真空自监控型碳纳米管场发射阴极电子源技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1 真空测量与电离真空计 |
| 1.1 真空测量 |
| 1.2 电离真空计 |
| 1.3 影响电离真空计工作的因素 |
| 2 场发射理论 |
| 2.1 场发射理论原理 |
| 2.2 影响场发射的因素 |
| 2.3 场发射材料 |
| 3 本文研究内容与意义 |
| 第二章 碳纳米管概述 |
| 1 碳纳米管的结构与性质 |
| 1.1 碳纳米管的结构 |
| 1.2 碳纳米管的性质 |
| 2 碳纳米管的常用制备方法 |
| 3 碳纳米管的应用 |
| 第三章 碳纳米管的制备 |
| 1 热CVD法生长碳纳米管场发射阴极的原理与工艺 |
| 1.1 热CVD法的生长原理 |
| 1.2 金属基底的阳极化工艺 |
| 2 实验仪器与设备 |
| 3 碳纳米管场发射薄膜制备 |
| 3.1 阳极化与预处理 |
| 3.2 热CVD法生长碳纳米管的过程 |
| 4 热CVD法制备碳纳米管的影响因素 |
| 第四章 碳纳米管场发射性能研究 |
| 1 实验方法 |
| 1.1 结构性能研究 |
| 1.1.1 扫描电子显微镜 |
| 1.1.2 透射电子显微镜 |
| 1.2 碳纳米管场发射性能研究 |
| 2 实验结果 |
| 2.1 棒状碳纳米管阴极电子源 |
| 2.2 片状碳纳米管阴极电子源 |
| 3 本章小结 |
| 第五章 电离真空测试性能 |
| 1 碳纳米管阴极场发射器件的真空自检测性能研究 |
| 1.1 碳纳米管场发射阴极电子源器件结构设计 |
| 1.2 两种不同结构下的场发射与真空检测性能 |
| 1.3 不同电极电位对结构灵敏度的影响 |
| 1.4 碳纳米管场发射电子源的放气性能研究 |
| 1.5 不同气体环境下的真空检测性能 |
| 2 阴极发射面积对真空自检测性能的影响 |
| 2.1 等离子溅射镀膜法辅助的阴极制备 |
| 2.2 阴极发射面积不同的碳纳米管电子源器件结构设计 |
| 2.3 不同阴极的发射性能测试和真空检测 |
| 3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 1 总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（7）基于碳纳米管阴极的离子源的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 离子源的介绍 |
| 1.1.1 离子源的分类 |
| 1.1.2 EI型离子源的简介 |
| 1.1.3 EI型离子源的阴极材料 |
| 1.2 场致发射的理论基础 |
| 1.2.1 场致发射Flower-Nordheim理论 |
| 1.2.2 场发射因素 |
| 1.2.3 场发射阴极材料研究及其应用发展 |
| 1.3 碳纳米管的介绍 |
| 1.3.1 碳纳米管的结构与性质 |
| 1.3.2 碳纳米管的制备 |
| 1.3.3 碳纳米的场发射机制 |
| 1.3.4 碳纳米管场发射阴极的离子源的研究现状 |
| 1.4 选题意义及课题主要工作 |
| 第二章 CNT场发射阴极离子源的设计与仿真 |
| 2.1 场发射三极结构的简介 |
| 2.2 CNT场发射阴极离子源的仿真与优化 |
| 2.2.1 CNT场发射的模型建立 |
| 2.2.2 栅网网孔的优化设计 |
| 2.2.3 CNT场发射离子源离子运动轨迹 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 碳纳米管阴极的制备及三极结构场发射性能测试 |
| 3.1 碳纳米管阴极的制备与丝网印刷法 |
| 3.2 场发射三极结构组件的设计 |
| 3.3 真空测试系统的介绍 |
| 3.4 CNT场发射三极结构的实验方案 |
| 3.5 CNT阴极场发射三极结构的场发射特性 |
| 3.5.1 场发射电流与栅极电压的关系 |
| 3.5.2 轮形、方孔形栅网的对比实验 |
| 3.5.3 碳纳米管样品的重复性分析 |
| 3.5.4 阳极电压对场发射性能的影响 |
| 3.6 真空分析室四极质谱扫描结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 三极结构场发射阴极离子源的实验测试 |
| 4.1 实验原理 |
| 4.2 三极结构场发射阴极离子源的实验方案 |
| 4.3 三极结构场发射阴极离子源的性能 |
| 4.3.1 离子流的影响因素 |
| 4.3.2 EI型电离源的真空计应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）基于数字闭环控制的宽量程复合真空计研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 真空测量技术发展及研究现状 |
| 1.3 研究内容及设计指标 |
| 1.4 论文组织 |
| 第二章 真空测量基础 |
| 2.1 真空区域划分 |
| 2.2 真空测量的特点 |
| 2.3 真空测量方案 |
| 2.3.1 中、低真空测量方案 |
| 2.3.2 高真空测量方案 |
| 2.3.3 系统复合方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数字闭环稳发射电路设计及其控制算法研究 |
| 3.1 稳发射电路需求及设计指标 |
| 3.2 数字闭环控制的稳发射电流方案 |
| 3.2.1 电离规稳发射电路研究 |
| 3.2.2 数字闭环控制稳发射电路设计 |
| 3.3 控制算法在稳发射电流中的应用研究 |
| 3.3.1 被控对象特点分析 |
| 3.3.2 PID和模糊控制算法在稳发射电流中的应用分析 |
| 3.4 稳发射电流Fuzzy-PID控制器设计 |
| 3.4.1 控制器结构 |
| 3.4.2 参数模糊自整定PID控制器设计 |
| 3.4.3 稳发射电流Fuzzy-PID控制器仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高真空离子流信号检测电路研究与设计 |
| 4.1 电离规离子流信号的产生 |
| 4.1.1 热电子发射与气体电离 |
| 4.1.2 电离规离子流信号的量级范围 |
| 4.2 微弱电流测量的影响因素 |
| 4.2.1 电子系统的固有噪声 |
| 4.2.2 环境干扰噪声 |
| 4.3 离子流信号检测方案研究 |
| 4.3.1 I-F转换法 |
| 4.3.2 I-V转换法 |
| 4.4 离子流信号检测电路设计 |
| 4.4.1 微弱电流信号检测方案对比 |
| 4.4.2 高阻式I-V转换法的电路改进 |
| 4.4.3 离子流信号检测电路硬件实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复合真空计系统实现 |
| 5.1 复合真空计硬件设计与实现 |
| 5.1.1 复合真空计硬件设计框图 |
| 5.1.2 热阻规驱动电路设计 |
| 5.1.3 控制模块电路设计 |
| 5.1.4 按键及显示电路设计 |
| 5.1.5 系统电源设计 |
| 5.2 单片机控制程序设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 系统测试与分析 |
| 6.1 稳发射电路测试与分析 |
| 6.1.1 发射电流数值误差 |
| 6.1.2 发射电流时间稳定性测试 |
| 6.2 离子流信号检测电路测试 |
| 6.2.1 测试内容及测试工具 |
| 6.2.2 电路性能测试与分析 |
| 6.3 系统整机测试 |
| 6.3.1 热阻规测量模块测试与分析 |
| 6.3.2 电离规测量模块测试与分析 |
| 6.3.3 规管自动保护功能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
四、热阴极与冷阴极电离规稳定性的比较研究（论文参考文献）
- [1]热阴极电离规灵敏度的数值模拟研究[J]. 魏建平,李得天,张虎忠,成永军,姚鹏,马卓娅,葛金国. 真空科学与技术学报, 2022(01)
- [2]基于新型阴极扩展互作用器件研究[D]. 谢杰. 电子科技大学, 2021
- [3]中国真空计量2004-2019年发展概况及趋势分析[J]. 李得天. 真空与低温, 2020(01)
- [4]基于四极质谱仪上用场发射离子源的实验研究[D]. 胡文佳. 东南大学, 2019(06)
- [5]磁压缩场反等离子体装置注气策略的设计与测试[D]. 周正. 华中科技大学, 2019(01)
- [6]真空自监控型碳纳米管场发射阴极电子源技术研究[D]. 何剑锋. 温州大学, 2019(01)
- [7]基于碳纳米管阴极的离子源的研究[D]. 周婷. 东南大学, 2016(03)
- [8]基于数字闭环控制的宽量程复合真空计研究与设计[D]. 王少飞. 东南大学, 2016(03)
- [9]用于真空测量的场发射阴极制备及研究进展[J]. 李得天,张虎忠,冯焱,成永军. 真空与低温, 2013(01)
- [10]电离规的新进展[J]. 李得天,成永军,冯焱,蔡敏. 上海计量测试, 2012(01)