[其他]電子槍三氧化二釔-銥陰極的制備

在審

• 申請號: 101985000008033
• 申請日: 1985-11-01
• 公開（公告）號: CN85108033B
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 陳爾綱
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 張晉

本發明提供了一種電子槍上用的Ｙ₂Ｏ₃－Ｉｒ陰極的制備方法，其特點是Ｂ型Ｙ₂Ｏ₃－Ｉｒ陰極尖端的螺旋需在酒精燈下繞制，Ｃ型Ｙ₂Ｏ₃－Ｉｒ陰極是在鎢發叉陰極尖端上點焊銥絲，在銥絲上蘸Ｙ₂Ｏ₃需燒結后形成由鎢絲加熱的點狀Ｙ₂Ｏ₃－Ｉｒ陰極。按這種方法制作的陰極克服了以往的Ａ型Ｙ₂Ｏ₃－Ｉｒ陰極耐離子轟擊性能差，Ｙ₂Ｏ₃容易脫落的問題，是一種特別適宜于電子顯微鏡用的高亮度長壽命的新陰極。

發明涉及一種用于電子槍上的Y₂O₃-I_r陰極的制備方法，這種陰極適用于各種電子束儀器，特別適用于電子顯微鏡的電子槍上。

發射電子的“陰極”是各種電子顯微鏡及電子束儀器的重要部件，國內外用于電子顯微鏡及各種電子束儀器的陰極，按發射分有場發射陰極和熱陰極兩種，本發明所制備的陰極屬熱陰極。根據檢索到的現有技術資料，目前國內外用于電子顯微鏡及電子束儀器上的熱陰極概況如下：

〈鎢（W）熱發射陰極〉：熱發射陰極的電子槍是實驗性發展起來的，1938年成為商品的第一臺電子顯微鏡。將原來氣體放電電子槍改為用鎢絲加熱發射電子的電子槍，由于結構上像發叉，以后就稱為W發叉陰極。熱鎢發叉陰極有一系列優點：如價格便宜，制作簡易，在不大高放大倍數（10萬倍以下）亮度也可滿足要求。且電子束能量分散也不大。但是，使用壽命短是這種陰極的主要缺點。在中等亮度（2800°K）可工作20小時，在高亮度（2900°K）只有幾小時壽命。由于壽命短，陰極的消耗量大，一臺電鏡。如果正常工作每天4小時，一年至少也得更換50次以上的陰極，每次更換都要使鏡筒與大氣接觸造成內部污染。每次更換陰極后都需要重新調整使其達到最佳的工作狀態。但調好后又不能工作很長時間。有時正在觀察一重要細微結構時，突然陰極壞了，使觀察記錄失去理想機會。

〈L_aB₆熱發射陰極〉：由于熱鎢陰極壽命短，亮度也不十分理想，因此尋找高亮度長壽命，適合于電鏡使用的新陰極，就是電鏡工作者極為關切的問題。L_aB₆單晶體具有逸出功小，發射常數大的優點。1952年就為德國被阿登納試驗性地用于電子顯微鏡上。但是由于加熱方式復雜（為避免高溫時B的擴散所必要的），沒有能得到推廣，近十年來，這種陰極有了一些改進，但發射體仍是夾持在定向石墨的特殊基座上的L_aB₆單晶，加熱消耗功率大，有的還要改變槍的結構才能適應這種陰極的工作，此外，要得到穩定發射，電子槍室的真空度也比熱鎢陰極要求高（10^-6乇），這就必然使這種陰極的價格昂貴，且不易在一般電鏡上直接替換W-發叉陰極，因此，L_aB₆陰極雖有亮度高、壽命較長的優點。但尚不能為所有電子束儀器所采用，目前國內外各廠家生產的電鏡沒有那一家是以L_aB₆陰極作標準件使用，只是作為附件選購（Option）。

鑒于以上所述國內外關于陰極發展情況，為了解決電子槍亮度與壽命的矛盾，并考慮到結構簡易，價格便宜，便于與常用電鏡上的熱鎢陰極直接置換。1975年我們就致力于新的電子顯微鏡陰極的研究工作。