[发明专利]碳基场发射阴极及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造场发射阴极的方法，包括如下步骤：

-提供(S1)包含金属盐与金属氧化物中的至少一种和液体酚醛树脂的液体化合物(1)；

-配置(S2)导电阴极支撑体(2)，以使所述导电阴极支撑体(2)接近所述液体化合物(1)；和

-加热(S3)所述液体化合物(1)，由此形成由所述液体化合物(1)转化的固体化合物泡沫，所述固体化合物泡沫至少部分覆盖所述导电阴极支撑体(2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括对至少部分覆盖所述导电阴极支撑体(2)的所述固体化合物泡沫实施热解过程的步骤(S4)，由此形成碳化固体化合物泡沫(3)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法还包括对所述碳化固体化合物泡沫(3)实施切割动作的步骤(S5)，由此形成具有多个尖锐发射边缘(4)的碳化固体化合物泡沫(3)。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中配置导电阴极支撑体(2)以使所述导电阴极支撑体(2)接近所述液体化合物(1)的步骤(S2)包括在容器(5)中配置所述导电阴极支撑体(2)和所述液体化合物(1)的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述导电阴极支撑体(2)是棒，其中所述容器(5)是基本圆柱形容器，并且其中加热所述液体化合物(1)的步骤(S3)包括使所述基本圆柱形容器(5)的纵向中轴(C)基本上与水平面轴(H)对准的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述基本圆柱形容器(5)中加热所述液体化合物(1)的步骤(S3)包括使所述基本圆柱形容器(5)绕其基本水平轴(C)旋转的步骤。

7.根据权利要求3～6中任意一项所述的方法，其中所述碳化固体化合物泡沫(3)具有连续的蜂窝状结构。

8.一种阴极，用于在场发射装置应用中在阴极和阳极之间施加电位差时发射电子，所述阴极包含导电阴极支撑体(2)和至少部分覆盖所述导电阴极支撑体(2)的碳化固体化合物泡沫(3)，其中所述碳化固体化合物泡沫(3)由包含金属盐、金属氧化物中至少一种和酚醛树脂的液体化合物(1)所转化而成。

9.根据权利要求8所述的阴极，其中所述碳化固体化合物泡沫(3)具有连续的蜂窝状结构。

10.根据权利要求8或9中任意一项所述的阴极，其中所述碳化固体化合物泡沫(3)还包含排列在所述碳化固体化合物泡沫(3)表面上的多个尖锐发射边缘(4)。

11.一种用于制造阴极的设备，用于场发射装置应用，所述设备包括：

-用于提供包含金属、金属盐与金属氧化物中的至少一种和液体酚醛树脂的液体化合物(1)的装置；

-用于配置导电阴极支撑体(2)以使所述导电阴极支撑体(2)接近所述液体化合物(1)的装置；和

-用于加热所述液体化合物(1)的装置，由此形成由所述液体化合物(1)转化的固体化合物泡沫，所述固体化合物泡沫至少部分覆盖所述导电阴极支撑体(2)。

12.一种场发射装置，包括：

-阴极，包含导电阴极支撑体(2)和至少部分覆盖所述导电阴极支撑体(2)的碳化固体化合物泡沫(3)，其中所述碳化固体化合物泡沫(2)由包含金属盐、金属氧化物中至少一种和酚醛树脂的液体化合物(1)所转化而成；

-阳极；

-用于在真空腔室内配置所述阳极和所述阴极的装置；和

-控制电子装置。

13.根据权利要求12所述的场发射装置，其中所述场发射装置是光源装置或X射线装置中的一种。