[发明专利]利用纳米碳管控制场发射电子发散角的方法

摘要

利用纳米碳管对场发射电子发散角的控制方法，该方法包括利用多壁纳米碳管作为场发射的电子源，在碳管和阳极之间加上电压形成电子场发射。通过调整并选择纳米碳管的外壁抽出的长度及在纳米碳管上所施加的电压，改变所述的纳米碳管端口的电场分布，控制场发射电子发散角、准直或者会聚，控制电子束的聚焦距离。本发明可以在没有任何附加聚焦装置下，控制场发射电子的发散、聚焦或者准直。

主权项

利用纳米碳管对场发射电子发散角的控制方法，其特征在于该方法包括下列步骤：①采用现有常规方法制备多壁纳米碳管，从中选择一个多壁纳米碳管，将其一端用导电银胶粘贴在一个固定的金属支座上，另外一端粘贴在一个具有纳米精度的压电陶瓷位移控制器上，在多壁纳米碳管的固定端加一个脉冲电压，将该纳米碳管外壁的末端打开，该端变成开口的碳管；②调节所述的压电陶瓷位移控制器的位移，将所述的纳米碳管的外壁向连接压电陶瓷的方向抽出与该碳管直径相当的距离；③在所述的纳米碳管抽出外壁的端口加一个脉冲电压，将该端口的外壁也打开，形成一个具有开口外壁包围的纳米碳管；④组建纳米碳管场发射装置：将所述的具有开口外壁包围的纳米碳管用导电银胶粘贴在一个金属探针上，并将该探针固定在一个金属支架上，将该金属支架装置置于超高真空的环境中，真空度为10－7～10－12mbar，所述的金属支架与与一负电源相通，在固定金属探针的支架上施加几十伏的负电压形成阴极，阳极由一定距离外的接地的荧光屏构成，当所施加的负电压在所述的纳米碳管的端口形成几何增强的强电场时，导致电子的场发射, 自由电子被所加的偏压加速到达所述的荧光屏；⑤通过调整并选择纳米碳管的外壁抽出的长度及在纳米碳管上所施加的电压，改变所述的纳米碳管端口的电场分布，控制场发射电子发散角、准直或者会聚，控制电子束的聚焦距离。