Термоэмиссионные и электрические свойства поверхности рения, активированной окисью иттрия
Рутьков Е.В.1, Нащекин А.В.1, Афанасьева Е.Ю.1, Галль Н.Р.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: rutkov@ms.ioffe.ru, nashchekin@mail.ioffe.ru, afanaseva@ms.ioffe.ru, gall@ms.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 11 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 30 мая 2025 г.
Принята к печати: 5 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2025 г.
Разработана лабораторная технология создания рениевых катодов, активированных оксидом иттрия, как полностью покрытых активированным слоем, так и с локальной активацией, когда слоем покрыта только часть поверхности. Нанесение оксида иттрия приводит к существенному понижению работы выхода рениевых катодов от величины 5.15 eV для чистого рения до 3.4 eV для активированной поверхности. Элементный состав активированной поверхности представлен только атомами иттрия и кислорода с малой долей рения. Такие катоды термически стабильны по крайней мере до T = 2500 K, расчетная величина термоэмиссионного тока при этой температуре составляет ~ 100 А/cm2. Ключевые слова: термоэлектронная эмиссия, коэффициент серости, рений, иттрий, катод, истинная температура.
- J.L. Cronin. IEE Proc., 128 (1), 19 (1981). DOI: 10.1049/ip-i-1.1981.0012
- R. Baptist, C. Bieth, C. Pyю J. Vac. Sci. Technol., B14 (3), 2119 (1996). DOI: 10.1116/1.588883
- V.S. Fomenko. Handbook of Thermionic Properties (Plenum Press Data Division, NY., 1966)
- P.E. Gear. Vacuum, 26 (1), 3 (1975). DOI: 10.1016/S0042-207X(76)80412-5
- W.H. Kohl. Handbook of Materials and Techniques for vacuum devices (Reinhold Publishing, NY., 1967)
- J.J. Manura. Note 92: Yttria Coated Mass Spectrometer Filaments. (Scientific Instrument Services, Ringoes NJ Fall, 2005), https://www.sisweb.com/referenc/applnote/app-92.htm
- Е.В. Рутьков, Н.Р. Галль. ПТЭ, 4, 122 (2019). DOI: 10.1134/S0032816219040141 [E.V. Rut'kov, N.R. Gall. Instrum. Exp. Tech., 62 (4), 573 (2019). DOI: 10.1134/S0020441219040109]
- E.V. Rut'kov, N.R. Gall. Surf. Sci., 645, 63 (2016). DOI: 10.1016/j.susc.2015.10.022
- Л.Н. Добрецов, М.В. Гомоюнова. Эмиссионная электроника (Наука, М., 1966)
- И.К. Кикоин. Таблицы физических величин: справочник (Атомиздат, М., 1976)
- P. Honnerov, J. Martan, Z. Vesel, M. Honner. Sci. Rep., 7, 1386 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-01574-x
- С.Р.Моррисон. Основы физико-химии поверхности (МИР, М., 1977) [S.R. Morrison. The Chemical Physics of Surfaces (Plenum, NY., 1977)]
- А.Н. Гордов. Основы пирометрирования (Металлургия, М., 1971)
- Н.Р. Галль, Е.В. Рутьков. Письма в ЖЭТФ, 100 (10), 708 (2014). DOI: 10.7868/S0370274X14220056 [E.V. Rut'kov, N.R. Gall. JETP Lett., 100 (10), 625 (2015). DOI: 10.1134/S0021364014220159]
- Х. Ибах (ред.). Применение электронной спектроскопии для анализа поверхности (Зинатне, Рига, 1980)
- В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. Краткий химический справочник (Химия, Л., 1977)