离子束表面处理对光电阴极发射的影响

摘要

为研制大电流密度光电阴极,提出了一种制备锑铯光电阴极的新方法,采用专门的离子轰击技术使无氧铜表面纹理化,提高其吸附性能和光的吸收率,从而相对于未经处理的无氧铜可以大幅提高光电发射的性能.研究了表面处理前后的无氧铜基体锑铯光电阴极的发射特性.利用扫描电子显微镜分析了其表面结构,处理后的无氧铜为表面无颗粒、坚固、结构均匀的全金属结构体,使用此工艺无需修改无氧铜加工、焊接或其他光电阴极常规制造工艺.实验中,获得的无氧铜基体处理前后的光电阴极稳定发射的最大的光电发射电流密度分别为60.5和146.0 mA/cm2,计算出相应的量子效率分别为2.67×10–3和1.71×10–2,可知量子效率提高了5.41倍.分析认为,表面改性后的光电阴极的量子效率提高的主要原因来自于光吸收率的提高以及发射表面积增大.