Повышение эффективности холодных катодов ионных источников

Целью работы является исследование особенностей многоуровневой структуры и их влияния на эмиссионные свойства нанокристаллических (НК) металлов и сплавов, применимых в качестве высокоэффективных холодных катодов ионных источников.
На первом этапе проводился анализ научно-технической литературы, относящейся к разрабатываемой теме. Был проведен патентный поиск, по которому был составлен отчет. Разработаны режимы интенсивной пластической деформации методом кручения под высоким давлением применительно к Ni и сплаву АМг6 системы AlMg и получены НК образцы из указанных материалов. Последующим отжигом НК образцов получен размер зерен в интервале от 100нм до 10мкм. Проведен электронномикроскопический и ретгеноструктурный анализ особенностей микроструктуры полученных НК материалов и ее эволюции при нагреве. Исследована структура НК образцов методами полевой ионной микроскопии, сканирующей туннельной микроскопии. Начата модернизация научного оборудования для измерения работы выхода и ионной очистки поверхности “in situ”.
К научным исследованиям в рамках Госконтракта привлечены аспиранты ИПСМ РАН студенты и преподаватели Башгосуниверситета, студенты УГАТУ. Исполнителями работы сделаны доклады на российских конференциях, а также подготовлены и направлены на публикацию 4 статьи в российские издания.

1. Цель и задачи этапа работ:
Исследование особенностей многоуровневой структуры и их влияния на эмиссионные свойства нанокристаллических (НК) металлов и сплавов, применимых в качестве высокоэффективных холодных катодов ионных источников.
2. Работы, выполненные на отчетном этапе:
На втором этапе проводился анализ влияния микроструктуры на работу выхода электрона и на энергетический спектр электронов холодных катодов с нанокристаллической структурой для ионных источников...
3. Результаты
Была проведена модернизация установки для измерения работы выхода электронов и ионной очистки поверхности образцов “in situ”; изготовлены экспериментальные образцы холодного катода с НК структурой из Ni и сплава AlMg; разработана и изготовлена диодная ячейка для измерения вольтамперных характеристик катодов; проведен анализ особенностей электронной структуры НК сплавов на основе AlMg и Ni; проведен анализ возможности создания конкурентоспособной продукции и разработаны рекомендации по применению новых материалов, созданных в ходе выполнения НИР; подготовлены материалы для подачи патента по тематике работы
К научным исследованиям по теме Госконтракта в рамках консорциума ИПСМ РАН - Башгосуниверситет были привлечены аспиранты ИПСМ РАН студенты, аспиранты и преподаватели Башгосуниверситета, студенты УГАТУ. Исполнителями работы сделаны доклады на российских конференциях, подготовлены и направлены на публикацию 5 статей в российские издания, 1 из них опубликована в журнале «Российские нанотехнологии». Участниками проекта защищены 2 докторские диссертации.