Снежинск, Челябинская область, Россия
Снежинск, Челябинская область, Россия
Снежинск, Челябинская область, Россия
Снежинск, Челябинская область, Россия
Снежинск, Челябинская область, Россия
Снежинск, Челябинская область, Россия
Фотоэмиссионные элементы с высокой чувствительностью к квантам ультрафиолетового (УФ) диапазона спектра имеют большой круг практических применений в ускорительной технике и генераторах сверхкоротких электромагнитных импульсов СВЧ-диапазона. Потенциальные выгоды применения УФ фотокатодов в данных областях техники определяются таким сочетанием их свойств, как высокая электропрочность и большой квантовый выход. В докладе приведены результаты экспериментальных исследований характеристик фотокатодов на основе магний-бариевых (Mg-Ba) сплавов и иодида цезия (CsJ). Фотокатоды изготавливались методом термического вакуумного распыления на полированные подложки из нержавеющей стали. Впервые показано, что электрическая прочность вакуумных промежутков с УФ катодами существенно выше, чем с сурьмяно-цезиевыми катодами видимого диапазона спектра (для CsJ катодов — в 2,5 раза, для Mg-Ba катодов — более, чем в три раза). Квантовая эффективность Mg-Ba катодов составляет ~1 % на длине волны 247 нм, CsJ катодов — 7,5 % на длине волны 196 нм. Впервые приведены результаты исследований динамики снижения квантовой эффективности фотокатодов при импульсно-периодическом облучении их лазерными импульсами с флюенсом ~6 мкДж/см2. Проведено сравнение характеристик фотокатодов с точки зрения их практических применений.
фотоэмиссионные элементы, генераторы сверхкоротких электромагнитных импульсов, магний-бариевый сплав, иодид цезия, термическое вакуумное распыление, электрическая прочность, квантовая эффективность
1. Photocathodes for free electron lasers / S. H. Kong, J. Kinross-Wright, D. C. Nguyen, R. L. Sheeld // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section A. 1995. Vol. 358. P. 272-275.
2. Michelato P. Photocathodes for RF photoinjectors // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section A. 1997. Vol. 393. P. 455-459.
3. Shefer E. et al. Laboratory Production of Efficient Alkali-Antimonide photocathodes // Nucl. Instr. Meth. A. 1998. Vol. 411. P. 383-388.
4. Mete O. Study and Experemental Characterisation of a Novel Photo Ingector for the CLIC Drive Beam. PhD thesis. EPFL, 2011.
5. Srinivasan-Rao T. et al. Performance of magnesium cathode in the S-band RF gun // Proceedings of the 1997 Particle Accelerator Conference. 1997. P. 2790-2792.
6. Лифшиц Т. М., Кокина Н. Г. Фотокатоды для регистрации ультрафиолета на основе сплавов магния с барием // Радиотехника и электроника. 1958. № 9. С. 1199-1203.
7. Лифшиц Т. М., Кокина Н. Г., Политова Н. М. Фотоэлектрические свойства сплавов магния с барием // Радиотехника и электроника. 1960. № 8. С. 1267-1274.
8. Кокина Н. Г., Лифшиц Т. М. Способ изготовления фотокатода для регистрации ультрафиолетового излучения. А. с. 118425 (СССР). МПК : H01J 1/34, H01J 9/121958. Опубл. 01.01.1958.
9. Фотокатод, работающий в ультрафиолетовой области спектра / А. М. Бишаев и др. А. с. 1758704А1 (СССР). МПК : H01J 40/06. Опубл. 30.08.1992. Бюл. № 32.
10. Tkachenko V. G., Kondrashev A. I., Maksimchuk I. N. Advanced metal alloy systems for massive highcurrent photocathodes // Applied Physics. B. 2010. Vol. 98. P. 839-849.
11. Photoemissive properties of binary magnesium-barium and aluminium-lithium metallic alloys / V. G. Tkachenko et al. // Appl. Phys A. 1996. Vol. 62. P. 285-287.
12. Breskin A. CsI UV photocathodes : history and mystery // Nucl. Instr. Meth. A. 1996. Vol. 371. P. 116-136.
13. Бузулуцков А. Ф. Газовые фотодетекторы с твердыми фотокатодами // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2008. Т. 39. Вып. 3. С. 813-869.
14. Philipp H. R., Taft E. A. J. Photoelectric emission from the valence band of cesium iodide // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1956. Vol. 1, no. 3. P. 159-163.
15. Соммер А. Фотоэмиссионные материалы. Пер. с англ. М. : Энергия, 1973. 177 с.
16. Suberlucq G. Photocathodes en iodure de césium utilisées à fort courant, CERN-PS-92-29-LP, CLIC-Note-162, mai 1992. URL: https://cds.cern.ch/record/236701/files/CM-P00058088.pdf.
