[发明专利]一种单晶稀土六硼化物阴极发射体阵列结构制备方法

权利要求书

1.一种单晶稀土六硼化物阴极发射体阵列结构制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将单晶稀土六硼化物进行磨平、表面清洁预处理；

2)采用激光加工对步骤1)处理后的单晶稀土六硼化物待加工面进行材料去除；加工每个尖锥激光加工路径均为圆形，尖锥组成阵列结构；加工得到的尖锥密度为1000-5000个/mm²；实验加工参数：激光频率为100kHz；正焦条件下，激光能量密度为0.1-200J/cm²；激光加工速度为0.01-1mm/s；激光圆形加工路径半径为2-5μm；加工循环次数为1-20次；

3)采用机械循环电化学腐蚀装置对步骤2)中阵列结构进行腐蚀，腐蚀液组成为体积比按盐酸：酒精：去离子水＝1:40:40，盐酸的体积百分比浓度为2.5％，酒精的体积百分比浓度为97.5％；腐蚀工艺：腐蚀电压为0.1～2V，腐蚀时间为0.1～2h，单晶料棒上下循环速度10～50次/min；最终制备得到单晶稀土六硼化物阵列尖锥；

上述步骤(1)中，所述的单晶稀土六硼化物包括：LaB₆、CeB₆、PrB₆、NdB₆、SmB₆、GdB₆或YbB₆；

上述步骤(2)中，所述的激光的脉宽：240fs≤t_p≤1ms，波长:342nm≤λ≤1024nm。

2.权利要求1所述的一种单晶稀土六硼化物阴极发射体阵列结构制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中，所述的腐蚀液对单晶稀土六硼化物具有腐蚀性，将激光加工后阵列试样通过上下循环运动让腐蚀液对阵列尖锥进行腐蚀，进而使尖锥曲率半径减小；阵列的尖锥曲率半径随腐蚀电压的减小相应减小，随腐蚀时间和上下循环速度的增加而减小；通过调节腐蚀电压、腐蚀时间以及上下循环速度调控阵列尖锥曲率半径大小。

3.权利要求1所述的一种单晶稀土六硼化物阴极发射体阵列结构制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中，所述的机械循环电化学腐蚀装置中单晶样品放置在连接循环电机的载物台上，将腐蚀液置于单晶样品下方，接通交流电源的控制箱与循环电机连接控制上下循环速度，并将控制箱的阳极与样品载物台连接，阴极与腐蚀液容器连接，对试样进行电化学腐蚀。