研究目的
研究飞秒激光诱导的纳米金刚石涂层钨针尖电子发射,并根据激光波长和强度确定主要发射通道。
研究成果
研究表明,在宽光谱范围内,纳米金刚石涂层钨针尖能实现稳定的飞秒激光诱导电子发射。根据激光波长和强度可识别出不同的发射通道,其中氢终端纳米金刚石涂层的负电子亲和势对实现高效电子发射起着关键作用。这些发现表明,此类针尖有望作为超快电子源应用于显微镜和激光加速器领域。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的激光注量和峰值强度可能无法涵盖所有可能的发射情景。此外,由于曲面会引发发射源与横向动量之间的关联,尖端形发射体的有效源尺寸和发射度可能小于实测值。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用飞秒激光脉冲诱导纳米金刚石包覆钨针尖的电子发射。实验方法包括将激光脉冲聚焦于针尖并测量光电子电流。
2:样品选择与数据来源:
通过电化学蚀刻钨丝、包覆纳米金刚石悬浮液种子层,并利用微波增强化学气相沉积生长纳米晶金刚石来制备纳米金刚石包覆钨针尖。
3:实验设备与材料清单:
使用包含再生放大钛宝石振荡器、光学参量放大器及二次谐波/和频产生平台的商用激光系统。该装置配备离轴抛物面镜用于聚焦激光,以及微通道板用于探测光发射电子。
4:实验流程与操作步骤:
将激光脉冲聚焦至针尖,通过测量光电子电流随峰值强度的变化关系来确定主导发射通道。
5:数据分析方法:
通过分析光电子电流与峰值强度的依赖关系,确定发射过程中参与的光子数量,从而揭示主导发射通道。
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