[发明专利]一种铁电阴极测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种铁电阴极测试系统及方法，涉及铁电阴极，其中的一种铁电阴极测试系统，包括高压脉冲电源、真空室、发射电流测试电路、样品电压测试电路；所述高压脉冲电源分别连接真空室的一端和样品电压测试电路；所述发射电流测试电路连接真空室的另一端；所述样品电压测试电路连接示波器。本发明通过共点接地、屏蔽、双端匹配、线路连接以及设备布置等方式，妥善地解决了铁电阴极测试系统的电磁干扰问题。

技术领域

本发明涉及铁电阴极，具体涉及一种铁电阴极测试系统及方法。

背景技术

目前，铁电阴极是一种在外界激励（快速升温，机械压力，激光脉冲和高电压脉冲等）下从铁电材料表面获得脉冲电子束的新型电子发射阴极。与传统阴极技术相比，铁电阴极具有发射电流密度高、电子束优良、常温发射、不怕中毒等优点。上述诸多优点使得铁电阴极在强流电子束阴极技术中具有潜在的应用价值。

对于强电流铁电阴极材料，电子发射电流和发射电流密度是研究铁电阴极材料电子发射性能的关键指标。激励电压和发射电流波形对研究电子发射机制具有重要参考价值。然而由于受地电流藕合以及其他电磁干扰对测试信号的影响，往往不易测得真实发射电流信号。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种铁电阴极测试系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种铁电阴极测试系统，包括高压脉冲电源、真空室、发射电流测试电路、样品电压测试电路；

所述高压脉冲电源分别连接真空室的一端和样品电压测试电路；

所述发射电流测试电路连接真空室的另一端；

所述样品电压测试电路连接示波器。

进一步地，所述样品电压测试电路包括电阻R0、R01、R1、R2、R3、R4、双屏蔽通轴电缆Z、衰减器；

所述电阻R0、R01串联后电阻R0一端连接高压脉冲电源，电阻R01一端连接地；

所述电阻R1、R2串联后电阻R1一端连接高压脉冲电源，电阻R2一端连接地；

所述电阻R3一端连接于电阻R1、R2之间，另一端连接双屏蔽通轴电缆Z的一端；

所述衰减器一端分别连接双屏蔽通轴电缆Z的另一端，衰减器另一端连接示波器；

所述电阻R4跨接于衰减器的一端和地之间，双屏蔽通轴电缆Z、衰减器与样品电压测试电路共地连接。

更进一步地，所述发射电流测试电路包括直流电源、隔直电容C1、罗氏线圈K、电阻R5、R6；

所述直流电源分别连接石墨收集极FC和电阻R5；

所述电阻R5一端连接直流电源，另一端分别连接石墨收集极FC；

所述罗氏线圈K一端连接电阻R5，另一端连接电容C1；

所述电阻R6一端连接电容C1，另一端连接地。

根据本发明的又一个方面，提供了一种铁电阴极测试方法，包括以下步骤：

S1，真空室为测试提供真空环境，真空室中的电磁屏蔽室抑制内部高频电磁辐射对外部设备的干扰，屏蔽外部电磁辐射对内部电路的干扰，建立栅极与大地的低电阻通路，防止高压放电危及人身安全；

S2，测试中选用油扩散泵作为主泵来获得高真空，真空环境的获得是通过前级泵和主泵的协同工作来实现的；

S3，测量设备的连接与布置方法；

S4，抗干扰方法。

进一步地，所述步骤S3包括：