拓扑阴极：利用超材料控制电子发射的空间电荷极限
加速器物理
2019-08-28 v2
摘要
光阴极发射的空间电荷极限 (SCL) 为高低场电子枪的性能设定了上限。通常，人们被迫在空间电荷极限与阴极的本征发射度之间做出折衷 (I. Bazarov et al., Phys. Rev. Lett., 102,104801(2009))。然而，通过设计阴极表面的形貌，有可能几乎消除由镜像电荷引起的 SCL。表面等离子体频率低于加速电子频谱的阴极将大大减少束团的镜像电荷或阴极的极化，从而产生微小的镜像电荷场。由此缓解阴极的空间电荷极限。在本文介绍的工作中，发展了由从阴极表面加速的电荷圆盘所产生的镜像电荷场理论，以包含表面介电函数对束流所受力场的频率依赖行为。本文应用该理论来缓解基于线阵列超表面的新型阴极的 SCL。结果表明，此类超材料阴极对于光电、热离子和场致发射应具有可忽略的空间电荷极限。
引用
@article{arxiv.1811.01996,
title = {Topological Cathodes: Controlling the Space Charge Limit of Electron Emission Using Metamaterials},
author = {David H. Dowell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.01996},
year = {2019}
}
备注
20 pages and 13 figures