强电磁场下金属表面的电迁移现象及其影响:加速器击穿研究的一种新方法
加速器物理
2012-01-16 v2 材料科学
摘要
在金属表面施加高电场会导致被充分描述的击穿现象。在经典情形下,爆炸性电子发射(EEE)所引发的击穿(BD)源自一个发射点(表面凸起)。老练过程即逐一“烧除”这些发射点,大量观测显示表面覆盖着或多或少相互重叠的熔化坑。在加速器射频腔的场合下,如今人们追求越来越高的场强,自然要问是否还应考虑其他物理现象。特别是我们认为,在高场(即 50–100 MV/m)条件下,尤其是在表面或晶界处的电迁移已不容忽视。液态金属发射源领域的大量文献表明,在电场作用下,金属表面上会通过一种与加速器中通常所讨论的局域击穿略有不同的机制,形成非常稳定且强发射的离子或电子源。该机制涉及电迁移与表面原子的集体运动。近期在 30 GHz CLIC(紧凑型直线对撞机)加速结构上获得的结果,连同本文所展示的数据,使我们提出一种基于电迁移的补充情形(预等离子体的出现),它或许能够解释大面积表面过早熔化的现象。
引用
@article{arxiv.1110.0397,
title = {Electromigration occurrences and its effects on metallic surfaces submitted to high electromagnetic field : A novel approach to breakdown in accelerators},
author = {C. Antoine and F. Peauger and F. Le Pimpec},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.0397},
year = {2012}
}
备注
29 pages, 10 figures, 2 tables. http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2011.11.032