Введение к работе
актуальность исследования. Анализ многочисленных литературных и экспериментальных данных позволяет сделать вывод, что создание следующего поколения микроканальных усилителей с кардинально улучшенными параметрами возможно только на базе новых материалов и технологий.
К существенным недостаткам серийных МКП относится невысокий срок службы, увеличение которого - актуальная задача. Очевидным путем ее решения является уменьшение количества окклюдированных газов на внутренних поверхностях каналов, за счет уменьшения пористости (дефектности) материала или увеличения температуры дегазации. Однако, использующиеся в настоящее время промышленные стекла не позволяют это осуществить.
Без сомнения, стеклообразные материалы является наиболее перспективными для МКП нового поколения, поскольку способность к вторичной эмиссии электронов и пониженная электропроводность, должны сочетаться с высокой технологичностью, а также сложным комплексом разнообразных физико-химических свойств.
Разработка стекол с такой совокупностью параметров требует, прежде всего, создания теории и методов надежного аналитического прогнозирования и расчета вторично-эмиссионных параметров и электропроводности.
Имеющееся научные подходы и разработки не достаточны для решения задачи создания стеклообразных материалов для нового поколения микроканальных усилителей.
Цель работы состояла в разработке и практической реализации физико-химических основ новых материалов и технологий для микроканальных усилителей электронов, конкурентноспособных в современных условиях, как в нашей стране, так и за рубежом.
Научная новизна. Предложена принципиально новая простая модель для описания результатов процесса вторичной электронной эмиссии на основании впервые установленной корреляционной связи между коэффициентом вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) стеклообразных и кри-
сталлических веществ с их энергией атомизации. Из такой корреляционной зависимости следует, что основные потери вторичных электронов происходят при их транспорте к поверхности и наибольшими значениями КВЭЭ должны обладать вещества с максимальной энергией атомизации.
Показано, что формула аддитивности Л.И.Демкиной и структурные массы компонентов, найденные для объемно-аддитивных свойств, пригодны для точного расчета КВЭЭ стекол в широких областях химических составов.
Впервые установлены общие закономерности формирования электропроводных, эмиттерных слоев, образующихся при термообработке медьсодержащих стекол.
Практическая значимость. Найденные параметры и границы применимости корреляционной зависимости КВЭЭ стеклообразных и кристаллических веществ с энергией атомизации, позволяют прогнозировать системы и компоненты, использование которых позволит получить стекла с экстремальными вторично-эмиссионными свойствами. Выявленная корреляционная связь позволила установить наиболее вероятное предельное значение КВЭЭ стекол, которое не превышает 4.
Разработанная система постоянных формулы аддитивности Л.И. Демкиной для 26 оксидов в силикатных и 22 в фосфатных стеклах дает возможность с погрешностью близкой к экспериментальной рассчитывать КВЭЭ без постановки эксперимента определять и оптимизировать состав практических стекол.
Установленные закономерности образования поверхностных слоев на медьсодержащих стеклах являются основой техпроцесса формирования на стеклоизделиях проводящих слоев с заданными значениями электросопротивления.
Определен диапазон составов стекол и предложено практическое, малокристализующееся, термостойкое стекло нового поколения для микроканальных пластин.
ДпроСация работы. Результаты работы докладывались и осуждались на конф. "Волоконная Оптика" в 1993г., в Москве, (орг. НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. СИ. Вавилова" и НТЦ "ИНФОЕМТЕХНИКА"), на семинаре в отделе технологии во-
локонно-оптических изделий НИГИОМ ВНЦ ""ГОИ им. СИ. Вавилова" в 1996г. в С-Петербурге.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, тезисы 1 доклада и получено положительное решение по заявке на патент РФ.
Объем и структура, диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 176 страницах, содержит 22 рисунка, 31 таблицу. Библиогафия включает 100 наименования .
Автор ааяицает:
экспериментальные результаты исследования коэффициента вторичной электронной эмиссии и удельного поверхностного сопротивления массива опытных стекол;
закономерность, связывающую КВЭЭ стеклообразных и кристаллических веществ с их энергией атомизации;
систему постоянных для 2 6 оксидов в силикатных и боросикатных стеклах и 22 в фосфатных стеклах, позволяющая рассчитывать КВЭЭ по формуле аддитивности Л. И.Демкиной;
закономерности формирования поверхностных электропроводящих слоев на медьсодержащих стеклах;
область составов и состав практического стекла, предлагаемых для использования в производстве микроканальных усилителей электронов нового поколения;
основы техпроцесса формирования на поверхности стеклоизделий эмиттерных, электропроводящих слоев с заданными значениями электросопротивления.
