我們分別進(jìn)行了1500eV和200eV電子穿越碳納米管薄膜的實(shí)驗(yàn),分析透射電子的二維角分布和能譜,以研究電子與碳納米管的相互作用。實(shí)驗(yàn)前,設(shè)計(jì)和組裝了燈絲為L(zhǎng)aB₆的電子槍,并基于此電子槍搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),能產(chǎn)生0-5000eV的初始電子束。實(shí)驗(yàn)使用的碳納米管薄膜由大量約83-89μm長(zhǎng)的單壁碳納米管豎直排列組成,有良好的導(dǎo)電性。對(duì)于試驗(yàn)方法,我們采用基于MCP的二維成像系統(tǒng)來(lái)時(shí)時(shí)探測(cè)透射電子的二維角分布;使用了球形能譜儀和MCP組成的能量探測(cè)系統(tǒng)來(lái)研究透射電子的能譜。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)了碳納米管可以輸運(yùn)200eV和1500eV的低能電子,并且其能量不會(huì)損失;碳納米管對(duì)電子沒(méi)有導(dǎo)向作用,透射電子的發(fā)散角中心會(huì)隨著傾角發(fā)生微小移動(dòng),但始終在入射電子方向的正負(fù)1°內(nèi);輸運(yùn)電子的透過(guò)率對(duì)能量越高的電子入射角度要求越高;電子穿越碳納米管的過(guò)程中沒(méi)有充放電現(xiàn)象和電荷沉積的過(guò)程。這些結(jié)論有助于電子與導(dǎo)電材料相互作用的研究。 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

能量為3keV的Ne7+離子在納米微孔中傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，其中（a）為實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)圖，（b）

州大學(xué)碩士學(xué)位論文 低能電子穿越碳納米向效應(yīng)作用機(jī)制微孔導(dǎo)向現(xiàn)象可以理解為入射離子在納米微孔內(nèi)壁上進(jìn)程[23]。當(dāng)納米微孔相對(duì)于入射束流的方向傾斜時(shí)，離子域形成電荷塊，如圖 1-4 所示，入口電荷塊的電荷逐漸，能將離子運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)到納米微孔出口的方向。隨后平衡由于材料電導(dǎo)率引起的電荷損失的量。因此，入射離和偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，將離子向著納米微孔出口擴(kuò)散，這就是納米微組織過(guò)程的本質(zhì)。

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 低能電子穿越碳納米管的研究實(shí)驗(yàn)記錄了不同入射電子能量時(shí)透射電子的角分布。圖 1-5（a）給出了 350eV的探測(cè)結(jié)果，顯示了傾角高達(dá) 11.6°時(shí)的角分布�？梢钥闯觯總�(gè)透射電子強(qiáng)度峰值出射角與對(duì)應(yīng)的傾角相匹配。這是在彈性電子的小能量范圍內(nèi)測(cè)量的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)為電子受納米微孔引導(dǎo)提供了證據(jù)。在研究入射電子能量為 100eV 時(shí)觀察到了同樣的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 1-5（b）[32]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低能電子在外層導(dǎo)電屏蔽的玻璃錐管中的傳輸[J]. 錢(qián)立冰,李鵬飛,靳博,靳定坤,宋光銀,張琦,魏龍,牛犇,萬(wàn)成亮,周春林,Arnold Milenko Müller,Max Dobeli,宋張勇,楊治虎,Reinhold Schuch,張紅強(qiáng),陳熙萌.  物理學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]低能電子穿越玻璃直管和錐管動(dòng)力學(xué)研究[J]. 萬(wàn)城亮,李鵬飛,錢(qián)立冰,靳博,宋光銀,高志民,周利華,張琦,宋張勇,楊治虎,邵劍雄,崔瑩,Reinhold Schuch,張紅強(qiáng),陳熙萌.  物理學(xué)報(bào). 2016(20)



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