時至今日,加速器科學(xué)作為傳統(tǒng)學(xué)科已經(jīng)取得了顯著的成績,在基礎(chǔ)科學(xué)、醫(yī)療、工業(yè)及安全檢測等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。隨著加速器應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,對裝置的性能提出了更高的要求,如更高亮度電子束獲得、更高梯度實現(xiàn)、更高分分辨率的束流診斷手段等。且傳統(tǒng)加速器依然擺脫不了體積龐大、造價不菲的特點,在一定程度上限制了其大范圍推廣和應(yīng)用。近些年,各個領(lǐng)域新技術(shù)不斷涌現(xiàn),學(xué)科界限逐漸模糊,學(xué)科交叉已成為一個必然發(fā)展趨勢,而這也將為傳統(tǒng)的加速器學(xué)科的發(fā)展打開新的思路。隨著微納技術(shù)的發(fā)展,已發(fā)現(xiàn)器件/結(jié)構(gòu)尺寸縮小至微納尺度后,將表現(xiàn)出獨特的光響應(yīng)及電磁場特性,如通過微納結(jié)構(gòu)引入表面等離激元,可對結(jié)構(gòu)光吸收、反射、傳輸進行調(diào)控,還可在界面處產(chǎn)生局域增強近場,提高器件中電子與入射光子間的能量耦合和轉(zhuǎn)換。將微納結(jié)構(gòu)引入至加速器領(lǐng)域中,一方面可以顯著降低加速器裝置的尺寸,其次,由于結(jié)構(gòu)尺度縮小所引入的獨特電磁場特性也為器件的發(fā)展和性能提升提出新思路。本論文基于以上背景,對銻鉀銫光陰極光電子發(fā)射過程開展了蒙特卡洛仿真及實驗研究,在對銻鉀銫光陰極量子效率和熱發(fā)射度的限制因素進行細致研究的基礎(chǔ)上,首次將表面等離激元引入至銻鉀...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 光陰極電子源發(fā)展
        1.2.1 金屬光陰極
        1.2.2 半導(dǎo)體光陰極發(fā)展
    1.3 納米光子學(xué)發(fā)展
        1.3.1 納米光子學(xué)概述
        1.3.2 微納結(jié)構(gòu)在加速器領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.4 論文的主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 理論背景
    2.1 光陰極性能表征
    2.2 光陰極理論
    2.3 表面等離激元理論
        2.3.1 金屬/絕緣體界面上的表面等離極化激元
        2.3.2 二維界面上表面等離極化激元激發(fā)方式
        2.3.3 局域表面等離激元
    2.4 本章小結(jié)
第三章 銻鉀銫光陰極研究
    3.1 銻鉀銫光陰極理論分析
    3.2 銻鉀銫光陰極蒙特卡洛仿真
        3.2.1 蒙特卡洛仿真建模
        3.2.2 結(jié)果及分析
    3.3 銻鉀銫光陰極實驗
        3.3.1 銻鉀銫光陰極制備裝置
        3.3.2 銻鉀銫光陰極生長制備
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于表面等離激元的光陰極研究
    4.1 基于表面等離極化激元的銻鉀銫光陰極設(shè)計
    4.2 表面等離激元引入銻鉀銫光陰極研究
        4.2.1 蒙特卡洛仿真建模
        4.2.2 結(jié)果分析
    4.3 表面等離激元對光陰極本征發(fā)射度影響
        4.3.1 基于表面等離激元的金屬光陰極設(shè)計
        4.3.2 局域增強近場對束流品質(zhì)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于表面等離激元的切倫科夫輻射
    5.1 基于表面等離激元的切倫科夫輻射理論
        5.1.1 真空-金屬-介質(zhì)結(jié)構(gòu)表面等離激元激勵
        5.1.2 基于表面等離激元的切倫科夫輻射產(chǎn)生
    5.2 基于表面等離激元的切倫科夫輻射的束流測量
        5.2.1 在束流能量測量中的應(yīng)用
        5.2.2 在束流位置測量中的應(yīng)用
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3747042