适用领域
Kimball Physics 电子源 / 电子枪
定制应用
功能与选件
产品概述
Kimball Physics 氧化钡（BaO）阴极是一种低发光、低温热发射体。ES-015、ES-064 和 ES-066 型号的阴极结构由氧化钡涂层盘基底组成，通过钨丝加热盘传导加热，安装于行业标准陶瓷 AEI 底座或紧凑型 Kimball Physics 陶瓷底座上。其他底座可根据定制要求提供。
在为 Kimball Physics 电子枪订购备用阴极或发射单元时，只需指定电子枪型号和选项（例如 EFG-7、标准能量、BaO），即可确定具体的阴极配置。
性能特点
由于 BaO 具有较低的逸出功，其阴极加热电流范围和工作温度均低于标准的未涂层难熔金属阴极。较低的温度意味着更少的光发射，这在光可能干扰目标观察的应用中具有显著优势。与标准阴极相比，BaO 阴极具有更小的能量展宽，且因加热电流较低而拥有更长的使用寿命。
需要注意的是，BaO 涂层易受水蒸气影响而退化，因此建议氧化钡阴极在 10⁻⁷ Torr 或更高真空度 的条件下运行。此外，阴极应存放在真空中或干燥环境中。
阴极退化因素
所有涂层阴极的性能都会因以下因素而退化：
使用过程中涂层的自然消耗
机械冲击导致的涂层脱落
离子轰击引起的溅射损伤
BaO 涂层阴极的寿命取决于涂层材料和加热丝的蒸发速率或退化程度，而这又与阴极运行温度及真空质量密切相关。阴极的逸出功同样影响其寿命；阴极表面污染会增加逸出功，从而提高产生相同束流电流所需的灯丝电流。
阴极尺寸选择指南
选择阴极尺寸时需考虑以下因素：
| 特性 | 较大盘片 | 较小盘片 |
|---|---|---|
| 发射面积 | 更大 | 更小 |
| 总电流 | 更高 | 较低 |
| 辐射功率损失 | 更大 | 更小 |
| 加热功率需求 | 更高 | 较低 |
| 温度均匀性 | 较低 | 更高 |
| 发射均匀性 | 较低 | 更高 |
| 寿命 | 更长 | 较短 |
标准型号
Kimball Physics 已确定了多种在电子源/电子枪中表现优异的阴极尺寸组合：
| 型号 | 盘片直径 | 加热丝规格 |
|---|---|---|
| ES-015 | 0.033 英寸（0.84 mm） | 0.003 英寸（0.08 mm）钨-3%铼丝 |
| ES-064 / ES-066 | 更大 | 更粗 |
可提供具有不同盘片尺寸和各种加热丝设计的定制 BaO 阴极。
安装配置
BaO 盘阴极结构可安装于：
底座选项包括：2 针或 4 针配置、钼或 Kovar 引脚、各种引脚长度和位置，以及阴极表面距陶瓷底座的不同安装高度。请注意，某些选项组合可能因设计限制而无法实现。
激活与存储
为了保护发射表面的涂层在储存和运输过程中不受损坏，阴极以非激活形式（碳酸盐）发货，用户需进行一次性激活。如果 BaO 阴极是 Kimball Physics 电子源/电子枪系统的一部分，则在实验室测试期间已完成激活。
激活过程包括：
将碳酸盐转化为氧化物
将钡释放到金属-氧化钡界面
游离钡的扩散
重要提示：
阴极激活后，应避免不必要的空气暴露
暴露于湿气会使氧化物形成水合物，可能导致氧化钡剥落
如需暴露于空气中，应尽快恢复至真空环境，或置于清洁干燥的环境中（如带有干燥剂的密封塑料盒）
所有阴极均在真空清洁状态下发货
