Эмиссионные свойства углеродных волокон и катодолюминесцентные источники света на их основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат физико-математических наук Лешуков, Михаил Юрьевич

• Лешуков, Михаил Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лешуков, Михаил Юрьевич

Введение

Глава 1. Автокатоды на основе углеродных материалов

1.1. Конструкционные углеродные материалы

1.1.1. Высокопрочный графит

1.1.2. Пироуглерод

1.1.3. Стеклоуглерод

1.1.4. Эмиссионные свойства конструкционных углеродных материалов

1.2. Углеродные наноматериалы

1.2.1. Методы синтеза углеродных наноструктур

1.2.2. Эмиссионные свойства углеродных наноструктур

1.2.3. Особенности работы автокатодов из углеродных наноматери- 25 алов в условиях технического вакуума

1.3. Углеродные волокна

1.3.1. Пиролитические углеродные волокна

1.3.2. Пековые углеродные волокна

1.3.3. Полиакрилонитрильные углеродные волокна

1.3.4. Эмиссионные свойства углеродных волокон

1.4. Источники света с автокатодом из углеродных материалов

1.4.1. Плоские источники света

1.4.2. Источники света с аксиальной конструкцией

1.4.3. Пальчиковые катодолюминесцентные лампы

Глава 2. Методика и техника эксперимента

2.1. Характеристики излучения оптического диапазона

2.1.1. Основные понятия и величины светотехники и колориметрии

2.1.2. Стенд для измерения спектрально-яркостных характеристик

2.1.3. Методика оптических измерений

2.1.4. Регистрация временных параметров излучения ламп

2.2. Методика эмиссионных испытаний автокатодов

2.2.1. Измерения и анализ вольт-амперных характеристик

2.2.2. Проведение долговременных автоэмиссионных испытаний

2.2.3. Измерительный стенд

Глава 3. Плазмохимическая обработка пучков углеродных волокон

3.1. Действие коронного разряда на углеродные волокна

3.2. Установка для травления коронным разрядом

3.3. Обработка коронным и искровым разрядом

3.4. Эмиссионные характеристики обработанного пучка волокон

Глава 4. Моделирование электронно-оптической системы с 88 автокатодом

4.1. Выбор метода численного моделирования

4.1.1. Метод граничных элементов

4.1.2. Метод конечных разностей

4.1.3. Метод конечных элементов

4.2. Модель автокатода на основе пучка углеродных волокон

4.3. Моделирование оптимальной электронной оптики

Глава 5. Прототипы приборов с автокатодом из углеродных волокон

5.1. Катодолюминесцентная пальчиковая лампа

5.1.1. Конструкция и технология сборки электронного прожектора

5.1.2. Вольт-амперные характеристики пальчиковых ламп

5.1.3. Схема управления катодолюминесцентными лампами

5.1.4. Спекгрально-яркостные характеристики ламп

5.1.5. Временные характеристики ламп

5.2. Модуль динамической подсветки ЖК экранов

5.3. Модуль экрана низкого разрешения с индивидуальным управлением 130 каждой лампы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эмиссионные свойства углеродных волокон и катодолюминесцентные источники света на их основе»

Актуальность темы. Источники света являются неотъемлемой частью нашей жизни. Потребность в искусственном освещении и средствах отображения информации постоянно возрастает. Создается огромное количество световых систем, проектируемых с учетом специфических требований к цветопередаче, уровню яркости и освещенности. Известен широкий класс источников света: это — традиционные лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы (для освещения внутри помещений и световой рекламы), газоразрядные лампы высокого давления (освещение просторных площадок и улиц), полупроводниковые (LED) и органические (OLED) светодиоды (системы подсветки, светоэлементы видеоэкранов), катодолюминесцентные лампы. Тем не менее, любой источник света обладает каким-либо характерным недостатком, например, неидеальным спектром излучения, большим временем готовности к работе, недостаточным КПД. Поэтому непрерывно идет поиск новых источников света и совершенствование имеющихся технологий.

Катодолюминесцентные источники света широко применяются в виде электронно-лучевых трубок в мониторах и телевизорах. С развитием электровакуумных технологий, а именно направления автоэмиссионных технологий, открываются новые области применения, где катодолюминесцентные источники света могут реализовать свои преимущества. Идут интенсивные исследования в области создания плоских автоэмиссионных дисплеев [1] и катодолюминесцентных пальчиковых ламп [2] на основе автоэмиссионных катодов. К наиболее привлекательным свойствам источников света с автокатодами следует отнести их высокую экологичность, широкий диапазон рабочих температур, высокую устойчивость к механическим вибрациям, низкую инерционность, широчайший диапазон цветности и высокую долговечность. Благодаря применению автокатода электронный прожектор катодолюминесцентного источника света не имеет греющихся частей.

С целью практического использования исследуются автоэмиссионные свойства различных материалов. Особое место в этих исследованиях занимают углеродные материалы [3]. Было создано и изучено много различных видов углеродных материалов, в том числе углеродных волокон. Несмотря на расширение номенклатуры перспективных углеродных материалов для электровакуумных приборов, использование углеродных волокон в качестве автокатодов остается актуальным и на сегодняшний день. Основными непревзойденными достоинствами углеродных волокон являются долговечность автокатодов в условиях отпаянных эмиссионных приборов, а также доступность и дешевизна материала для производства автокатодов.

Тем не менее, до настоящего времени выпуск серийных приборов с автокатодами на основе углеродных волокон был ограничен. Предлагалось множество вариантов изготовления автокатода из углеродных волокон, но ни один из них не являлся достаточно технологичным для производства. Однако в работе [4] авторами был предложен весьма перспективный метод изготовления автокатода: пучок углеродных волокон по специальной технологии заключался в стеклянный капилляр. Так называемая операция остекловки позволила изготавливать катоды с пучком волокон, центрированным и ориентированным вдоль оси электронного прожектора при отсутствии механических нагрузок на волокна. Этот метод может стать основой при разработке промышленной технологии производства автокатодов из углеродных волокон для различного рода приборов автоэмиссионной электроники.

Цель работы: экспериментальное исследование особенностей работы автокатодов на основе ПАН углеродных волокон, а также разработка эффективных электронно-оптических систем с автоэмиссионным катодом на основе пучков углеродных волокон для катодолюминесцентных источников света.

Для достижения цели автором были поставлены и успешно решены следующие основные научно-технические задачи:

• изучить структурные и эмиссионные свойства автокатодов, изготовленных из пучков ПАН углеродных волокон;

• исследовать влияние коронного разряда на эмиссионные характеристики углеродных волокон;

• разработать модель автокатода из пучка волокон, позволяющую рассчитывать средние значения автоэмиссионного тока с катода и определять траектории эмитированных электронов;

• сформулировать основные параметры эффективности электронного прожектора и спроектировать оптимальную электронно-оптическую систему для источника света с автокатодом;

• разработать и изготовить тестовые образцы катодолюминесцентных ламп триодной конструкции с автокатодом из пучка ПАН углеродных волокон;

• разработать комплексную методику измерений световых и электрических характеристик катодолюминесцентных источников света;

• предложить конструктивные схемы использования разработанных источников света.

Научная новизна.

• В работе впервые предложен и апробирован новый метод формовки автокатодов, а именно, — плазмохимическая обработка автокатодов из пучков углеродных волокон коронным разрядом на воздухе. Этот способ формовки позволяет значительно улучшить эмиссионные свойства автокатодов: пучки волокон, прошедшие обработку коронным разрядом на воздухе, при работе в вакууме дают стабильный эмиссионный ток, а эмиссионные центры распределены равномерно по рабочей поверхности катода.

• Предложен новый способ описания геометрии автоэмиссионного катода, состоящего из пучка волокон и прошедшего обработку коронным разрядом: предложена двумерная функция, описывающая форму рабочей поверхности автокатода и позволяющая произвести расчет среднего автоэмиссионного тока при любых конфигурациях электрического поля.

• Рассчитаны оптимальные электронно-оптические системы с автокатодом из пучка углеродных волокон для катодолюминесцентных источников света триодной конструкции.

• Разработана комплексная методика измерений световых и электрических характеристик катодолюминесцентных источников света.

Научные результаты, выносимые на защиту

1. Пучок углеродных волокон, подвергнутый плазмохимическому травлению в коронном разряде на воздухе, приобретает закругленную геометрическую форму. У автокатодов на основе обработанных таким образом пучков углеродных волокон улучшается стабильность эмиссионного тока и увеличивается равномерность распределения эмиссионных центров по рабочей поверхности катода.

2. Предложенная полуэмпирическая модель автокатода из пучка углеродных волокон позволяет рассчитывать средние значения автоэмиссионного тока с катода и определять траектории эмитированных электронов.

3. Разработанные и оптимизированные для катодолюминесцентных источников света электронно-оптические системы с автокатодами из пучков углеродных волокон обеспечивают токопрохождение через управляющий электрод более 98%, управляющие напряжения менее 1400 В и распределение электронного потока эффективно использующее всю люминесцентную область анода.

4. Разработанная комплексная методика измерений световых характеристик позволяет с хорошей точностью регистрировать основные параметры катодолюминесцентных ламп: яркость и светосилу источника света, световой поток, световую эффективность, спектр и цветовые координаты излучения. Методика одинаково точна для источников света как с линейчатым, так и со сплошным спектром излучения.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов при разработке приборов эмиссионной электроники, в частности катодолюминесцентных источников света. Использование предложенного автором способа описания геометрии автокатода, состоящего из пучка углеродных волокон, и метода расчета среднего эмиссионного тока позволяет при численном моделировании повысить точность проектирования автоэмиссионных приборов на основе автокатодов из пучков полиакрилонитрильных волокон. Предварительная плазмохимическая обработка катодов коронным разрядом на воздухе может существенно улучшить характеристики приборов, использующих в качестве источника свободных электронов автокатоды из углеродных материалов. Технологические приемы и методы, предложенные и использованные в работе, могут стать основой при разработке промышленной технологии производства источников света с автокатодом из углеродных волокон.

Внедрение результатов работы. Научные подходы и научные результаты диссертации могут быть использованы в ведущих российских научных организациях, занимающихся теоретическими и экспериментальными работами в области вакуумной и автоэмиссионной электроники: ИРЭ РАН, ФГУП НИИ «Платан», ФГУП НИИ Физических Проблем им. Ф.В.Лукина, ИОФАН, ФГУП НИИ «Волга», ФГУП «НПП «Исток».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на:

• 10-я - 14-я Всероссийская научно-техническая конференция «Современное телевидение». Москва, 2002 - 2006 г.

• 1-я, 4-я и 5-я Международная конференция «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология». Москва, 2002, 2005 и 2006 г.

• 4th International Vacuum Electron Sources Conference (4-я Международная конференция по вакуумным источникам электронов). Саратов, Россия, 2002 г.

• Joint 15th International Vacuum Microelectronics Conference and 48th International Field Emission Symposium (15-я Международная конференция по вакуумной микроэлектронике, совмещенная с 48-м Международным симпозиумом по автоэмиссии). Лион, Франция, 2002 г.

• 45-я - 49-я научная конференция МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук». Долгопрудный, 2002 - 2006 г.

• 16th International Vacuum Microelectronics Conference (16-я Международная конференция по вакуумной микроэлектронике). Осака, Япония, 2003 г.

• 10-я научно-техническая конференция «Вакуумная наука и техника». Судак, Украина, 2003 г.

• Федеральная итоговая научно-техническая конференция творческой молодежи России по естественным, техническим и гуманитарным наукам. Москва, 2003 г.

• International conference "Displays and Vacuum Electronics" (Международная конференция по дисплеям и вакуумной электронике). Германия, 2004 г.

• Международная конференция «Устойчивость и процессы управления». Санкт-Петербург, 2005 г.

• 15-ое Международное совещание «Радиационная физика твердого тела». Севастополь, Украина, 2005 г.

• 18th International Vacuum Nanoelectronics Conference (18-я Международная конференция по вакуумной наноэлектронике). Оксфорд, Великобритания, 2005 г.

• 9-я Международная конференция «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». Севастополь, Украина, 2005 г.

• Joint 19th International Vacuum Nanoelectronics Conference and 50th International Field Emission Symposium (19-я Международная конференция по вакуумной наноэлектронике, совмещенная с 50-м Международным симпозиумом по автоэмиссии). Гуйлинь, Китай, 2006 г.

Публикации. Основные результаты исследований, проведенных соискателем и представленных в диссертации, изложены в 9 печатных источниках, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе. Список печатных работ приводится в конце диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы (из 152 наименований). Диссертация изложена на 146 листах машинописного текста, включает 96 рисунков и 6 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Лешуков, Михаил Юрьевич

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1) Исследована работа автоэмиссионного катода, состоящего из пучка ПАН углеродных волокон, в условиях технического вакуума. Экспериментально установлено, что существенную роль в нестабильности рабочих напряжений и распределения плотности автоэмиссионного тока играет отклонение периферийных волокон в пучке под действием электростатических сил.

2) Предложен новый метод предварительной обработки катода — плазмохимическое травление пучка углеродных волокон в коронном разряде на воздухе. При травлении коронным разрядом пучок волокон приобретает закругленную геометрическую форму: «выступающие» волокна отсутствуют, а периферийные — укорочены. Установлено, что обработка коронным разрядом незначительно (не более, чем на 20%) уменьшает форм-фактор катода (что приводит к повышению рабочих напряжений), но в то же время существенно (в 3-5 раз) увеличивает площадь эмитирующей поверхности. Пучки волокон, прошедшие обработку коронным разрядом на воздухе, при работе в вакууме дают стабильный эмиссионный ток, а эмиссионные центры распределены равномерно по рабочей поверхности катода.

3) Рассмотрены основные методы расчета электростатических полей: метод граничных элементов (МГЭ), метод конечных разностей (МКР) и метод конечных элементов (МКЭ). Для решения поставленных задач выбран метод конечных элементов, как наиболее оптимальный и эффективный метод, подходящий для расчета электростатических потенциалов и полей при моделировании и проектировании электронно-оптических систем с автокатодом. Показано, что выбранный метод позволяет эффективно и корректно работать с границами сколь угодно сложной формы и с частями разного размера (отличающихся на порядки величины), обладает наименьшим (по сравнению с МГЭ и МКР) числом операций, необходимых для решения задачи, и не требует большого объема машинной памяти и мощного процессора.

4) Предложен способ описания геометрии автоэмиссионного катода, состоящего из пучка волокон и прошедшего обработку коронным разрядом. Реальному катоду из пучка волокон поставлен в соответствие модельный катод, представляющий собой цилиндр того же диаметра со скругленным торцом. Для аналитического описания формы торца цилиндра предложена двумерная функция, повторяющая контуры реального катода и удовлетворяющая физическим принципам, лежащим в основе обработки коронным разрядом.

5) На основе экспериментальных данных и компьютерного моделирования предложены: метод расчета среднего автоэмиссионного тока с пучка углеродных волокон и определение траекторий электронов, эмитированных с такого катода.

6) С помощью компьютерного моделирования спроектированы оптимальные электронно-оптические системы с автокатодом из пучка углеродных волокон для катодолюминесцентных источников света триодной конструкции.

7) Разработана комплексная методика измерений световых и электрических характеристик катодолюминесцентных источников света. Создан автоматизированный стенд для измерения основных параметров катодолюминесцентных ламп: яркость и светосила источника света, интегральный световой поток, световая эффективность, спектр и цветовые координаты излучения, время включения/выключения источника света (времена разгорания и затухания люминофора).

8) Разработаны и изготовлены прототипы катодолюминесцентных ламп триодной конструкции. Исследованы их характеристики. Предложены конструктивные схемы использования разработанных источников света в качестве светоиндикаторов для видео экранов низкого разрешения и систем цветной подсветки ЖК дисплеев.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Лешуков, Михаил Юрьевич, 2007 год

1. Шешин Е.П. Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов. —М: МФТИ, 2001

2. Silva S. R. P., Forrest R. D., Khan R. U. //Tailiring of the field emission properties of hydrogenated amorphous carbon thin films by nitrogen incorporation and thermal annealing, Diamond and Related Materials, 2000, 9, 1 p. 1205-1209

3. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smaley. R.E.//C60: Buckminsterfullerene, Nature, 1985, 318,162.4. lijima S. //Herical microtubules of graphitic carbon, Nature, 1991, 354, 56.

4. Мадорский С. //Термическое разложение органических полимеров, М. Мир, 1967.

5. Фиалков А.С. //Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов, М. Металлургия, 1965.

6. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Рыбаков Ю.Л., Шаров В.Б., Шешин Е.П. //Влияние шероховатости поверхности автокатодов на их эмиссионные характеристики, Радиотехника и Электроника. 1987, Т. 32, N12, с. 2606-2610.

7. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Шешин Е.П. //Модель микрорельефа автокатода с развитой рабочей поверхностью, Физ. яв. в эл. прибор. М: МФТИ, 1986, с. 18-21

8. Бондаренко Б.В., Шешин Е.П. и др. //Исследование эрозии углеродных автокатодов в камере РЭМ, Электронная техника, 4, ЭРГП, 1986, 3, с. 8-12.

9. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Рыбаков Ю.А., Шешин Е.П. //Автоэлектронная эмиссия стержневых графитовых катодов, в кн.: Физические явления в приборах электронной и лазерной техники, М. МФТИ, 1981, с. 11-15.

10. Суворов А.Л., Шешин Е.П., Простасенко В.В. и др. //Микрошероховатые плоские автоэмиссионные катоды из графита, полученные радиационным способом, ЖТФ, 1996, Т.66, N7, с. 156-160.

11. Бондаренко Б.В., Ильин В.Н., Шешин Е.П. и др.// Эмиссионные характеристики автокатодов из пластин пирографита, Электронная техника, Сер. 1, Электроника СВЧ, 1988, N1, с. 34-38.

12. Ильин В.Н., Шомин Д.А., Погорелова В.И. //Автоэлектронная эмиссия пирографита, Тезисы докладов XX Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике, Киев, 1987, Т1, с.235.

13. Пат. 4143292 США, 313-336, 25.06.76. Field emission cathode of glassy carbon and method of preparation, S. Hosoki, H. Okano.

14. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Шешин Е.П. //Автоэлектронные эмиттеры с развитой рабочей поверхностью, Электронная техника, сер. 1, Электроника СВЧ, 1984, N10, с. 44-47.

15. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smaley. R.E.//C60: Buckminsterfullerene, Nature, 1985, 318, 162.18. lijima S. // Nature, 1991 -V. 354 P. 56-58.

16. Косаковская З.Я, Чернозатонский Jl.А., Федоров E.A. // Письма в ЖЭТФ, 1992-Т. 56-В. 1, С 26-30.

17. Ajayan P.M., Terrones М., De La Guardia A., Hue V., grobert N., Wei B.Q., Lezec H., Ramanath G., Ebbe T.W. // Science, 2002 V. 296 - № 5568, P. 705.

18. Shang N.G., Au F.C.K., Meng X.M., Lee C.S., Bello I., Lee S.Y. // Chem. Phys. Lett., 2002 -V. 358 P. 187-191.

19. Елецкий A.B. // Успехи физических наук, 1997 T.167 - №9, С. 945-972.

20. JournetC., Maser W.K., Bernier P.//Nature, 1997-V. 388-P. 756-758.

21. Ren Z.F., Huang Z.P., Xu J.W. // Science, 1998 V. 282 - P. 1105-1107.

22. Царева С.Ю., Жариков Е.В., Аношкин И.В., Коваленко А.В. // Электроника, 2003 №1 - С. 20-24.

23. Guo Т., Nikolaev P., Thess A., Colbert D.T., Smalley R.E. // Chem. Phys. Lett. 1995-№243-P. 49-54.

24. Thess A., Lee R„ Nikolaev P., // Science, 1996 V. 273 - № 5274, P. 483-487.

25. Chernozatonskii L.A., Gulyaev Yu.V., Kosakovskaja Z.Ja., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F., Fedorov E.A., Val'chuk V.P. // Chem. Phys. Lett., 1995-V. 233-P. 63.

26. De Heer W.A., Chatelain A., Ugarte D. // Science, 1995 -V. 270 № 5239, P. 1179.

27. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Т., De Heer W.A., Forro L., Chatelain A. // Appl. Phys. Lett., 1998-V. 73- P. 918-920.

28. Gulyaev Yu.V., Chernozatonskii LA, Kosakovskaya Z.Ja., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F. // J. Vac. Sci. Technol. B, 1995 V. 13 -P. 435-436.

29. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Т., Forro L., Chatelain A. //Appl. Phys. A, 1999-V. 69-P. 245-254.

30. Wang Q.H., Corrigan T.D., Dai J.Y., Chang R.P.H., Krauss A.R. // Appl. Phys. Lett., 1997-V. 70-P. 3308-3310.

31. MaitiA., BrabecC.J., Roland C., Bernholc J. //Phys. Rev. Lett., 1994-V. 73-P. 468.

32. Dean K.A., Chalamala B.R. // J. Appl. Phys., 1999 V. 85 - P. 3832.

33. Tsang S.C., Harris P.J.F., Green M.L.H. // Nature, 1993 V. 362 - P. 520.

34. Fan S., Chapline M.G., Franklin N.R., Tombler T.W., Cassell A.M., Dai H. // Science, 1999-V. 283-P. 512-514.

35. Rinzler A.G., Hafner J.H., Nikolaev P. Lou L., Kim S.G., Tomanek D., Nordlander P., Colbert D.T., Smalley R.E. // Science, 1995 -V. 269 P. 1550-1553.

36. Schmid H„ Fink H.-W. // Appl. Phys. Lett., 1997-V. 70- P. 2679-2680.

37. Chen Y., Patel S„ Ye Y., Shaw D„ Guo L. // Appl. Phys. Lett., 1998 V. 73 -P. 2119-2121.

38. Гуляев Ю.В., Синицын Н.И., Торгашов Г.В., Чернозатонский Л.А., Косаковская З.Я., Захарченко Ю.Ф. // Микроэлектроника, 1997 Т. 26 - В. 2, С. 84-88.

39. Filip V., Nicolaescu D., Tanemura M., Okuyama F. //J. Vac. Sci. Technol. B, 2003 -V. 21 P. 382-390.

40. Choy T.C., Harker A.H., Stoneham A.M. //J. Phys. Condes. Matter., 2004-V. 16 -P. 861-880.

41. Choy T.C., Stoneham A.M., Harker A.H. //J. Phys. Condens. Matter., 2005-V.17-P. 1505-1528.

42. Obraztsov A.N., Pavlovsky I.Yu., Volkov A.P. //J. Vac. Sci. Technol. B, 1999 -V. 17-P. 674-678.

43. Образцов A.H., Волков А.П., Павловский И.Ю., Чувилин А.Л., Рудина Н.А., Кузнецов В.Л. // Письма в ЖЭТФ, 1999 Т. 69 - В. 5, С. 381-386.

44. Волков А.П. //Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ,-мат. наук, 2001.

45. Захидов А.А. //Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ,-мат. наук, 2006.

46. Hiura Н„ Ebbesen T.W., Fujita J., Tanigaki К., Takada Т. // Nature, 1994 -V. 367 -P. 148-151.

47. Salver-Disma F., Tarascon J.-M., Clinard C., Rouzaund J.-N. //Carbon, 1999-V. 37-P. 1941-1959.

48. Huang J.Y., Yasuda H., Mori H. //Chem. Phys. Lett., 1999-V. 303-p. 130-134.

49. Moriguchi К., Munetoh S., Abe M., Yonemura M., Kamei K., Shintani A., Maehara Y., Omaru A., Nagamine M. // J. Appl. Phys., 2000 V. 88 - P. 6389-6377.

50. Robinson K.E., Edie D.D.//Carbon, 1996-V. 34-P. 13-36.

51. Hong S.-H., Korai Y„ Mochida I. // Carbon, 2000 V. 38 - P. 805-815.

52. Елинсон М.И. // Ненакаливаемые катоды M.: Советское радио, 1971.

53. Binh V.T., Adessi Ch. // Phys. Rev. Lett., 2000 V. 85 - P. 864-867.

54. Лобанов B.M. // ЖТФ, 2005 T. 75 - B. 11, C. 92-96.

55. Frolov V.D., Karabutov A.V., Pimenov S.M., Konov V.I., Ageev V.P. // Diam. Rel. Mater., 2001 -V. 10-P. 1719-1726.

56. Елинсон М.И., Васильев Г.Ф. //Автоэлектронная эмиссия -М.: Гос. изд. физ.-мат. лит., 1958.

57. Zheng X., Chen G., Li Z„ Deng S„ Xu N. // Phys. Rev. Lett., 2004 -V. 92 -P. 106803-1-4.

58. Nakaoka N„ Watanabe K. // Phys. Rev. B, 2002 -V. 65 P. 155424-1-5.

59. Sveningson M., Jonson M., Nerushev O.A., Robmund F., Campbell E.E.B. // Appl. Phys. Lett., 2002-V.81 P. 1095-1097.

60. Umnov A.G., Mordkovich V.Z. //Appl. Phys. A, 2001 -V. 73-P. 301-304.

61. Collins P.G., Zettl A. // Phys. Rev. B, 1997 V. 55 - P. 9391.

62. Bonard J.-M., Maier F., Stockli Т., Chatelain A., De Heer W.A., Salvetat J.-P., Forro L. // Ultramicroscopy, 1998 V. 73 - P. 7.

63. Xu X., Brandes G.R. //Appl. Phys. Lett., 1999 -V. 74 P. 2549.

64. Dean K.A., Chalamala B.R. //Appl. Phys. Lett., 2000 -V. 76 P. 375.

65. Zhu X.Y., Lee S.M., Lee Y.H., Frauenheim T. // Phys. Rev. Lett. 2000 V. 85 -P. 2757.

66. Kim С., Choi Y.S., Lee S.M., Kim В., Lee Y.H. // J. Am. Chem. Soc., 2002 V. 124-P. 9906.

67. Ramprasad R„ Von Allmen P., Fonseca L.R.C. // Phys. Rev. B, 1999-V. 60-P. 6023.

68. Zhao J., Buldum A., Han J., Lu J.P. // Nanotechnology, 2002 -V. 13 P. 195.

69. Luo J., Zhang Z.X., Peng L.-M., Xue Z.Q., Wu J.L. // J. Phys. D: Appl. Phys., 2003-V. 36-P. 3034.

70. Maiti A., Andzelm J., Tanpipat N., Von Allmen P. // Phys. Rev. Lett., 2001 -V. 87 -P. 155502.

71. Grujicic M., Cao G„ Gersten B. //Appl. Surf. Sci., 2003 -V. 206 P. 167.

72. Colazzo R., Schlesser R., Sitar Z. // Appl. Phys. Lett., 2001 V. 78 - P. 20582060.

73. Baker F.S., Osborn A.R., Williams J. //The carbon fiber filed emitter // J. Phys. D, Appl. Phys., 1974, V7, N15, p. 2105-2115.

74. A.V. Crewe, M. Isaacson, D. Johnson/ Rev. Sci. Instr40 (1963) p.991

75. W. Watt/ Production and properties of high modulus carbon fibres Proceedings of the Royal Society A319 (1970) N 1536, p. 5

76. H.O. Pierson/ Handbook of carbon, graphite, diamond and fullerens, Park Ridge, New Jersey (1995) 399 p.

77. А.С.Фиалков/ Углеграфитовые материалы, М.:Энергия (1979).

78. Углеродные волокна и углекомпозиты, под ред. Фитцера Э.М., Мир (1988)

79. Н. Honda / Carbon 26(2) (1988) p. 139

80. S. Ergun in vol.3, W. Ruland in vol. 4, D.W.McKee in vol.4, V.J. Mimeault in vol.8, R.Bacon in vol.9, W.N.Reynold in vol.11 Chemistry and physics of carbon, Marcel Dekker, New Yok (1973)

81. Baker R.T., Gadsby G.R., Thomas, R.B. ITXhe production and properties of filamentous carbon //Carbon, 1975, V.13, N3, p. 211-214.

82. Colin Lea, J. Phys. D: Appl. Phys., Vol 6, 1973, p. 1105-1114, Field emission from carbon fibres

83. F. S. Baker, A.R. Osborn, J.Williams/ Field emission from carbon fibers: A new electron source Nature 239 (1972) p.96

84. W. Johnson, L.N. Philips, W. Watt (1968) British Patent No. 1110791

85. E. Braun, J.F. Smith, D.E. Sykes/ Carbon fibers as field emitters Vacuum 25 (1975) N9/10, p.425

86. H. Heinrich, M. Essing, J. Geiger Appl.Phys. 12 (1977) p.570

87. R.V. Lathman, D.A. Wilson/ The energy spectrum of electrons field emitted from carbon fibre micropoint cathodes J.Phys. D 16 (1983) p.445

88. E. Braun, R.G. Forbes, J. Pearson, J.M. Pelmore, R.V. Lathman J.Phys.E. 11 (1978) p.222

89. D.A. Wilson PhD Thesis University of Aston in Birmingham

90. R.V. Lathman, D.A. Wilson/ Electroluminescence effects associated with the field emission of electrons from a carbon fibre micropoint emitter J.Phys. D 14 (1981) p.2139

91. B.A. Лобанов, Р.З. Бахтизин, A.C. Купряшкин, Е.П. Шешин/ Проявление аномальности в энергетических спектрах автоэлектронов из углеродных волокон Тезисы докладов Межотраслевого совещания по полевой эмиссионной микроскопии, Харьков (1989) с.38

92. M.Tagawa, S.Nishida, N.Ohmae, M.Umeno/ Total energy distribution of field emitted electrons from polyacrylonitrile-based high-modulus carbon fibers Philosophical Magazine В 59 (1989) p.279

93. Е.П. Шешин, В.И. Макуха, Ю.Л. Рыбаков/Эмиссионные свойства стержневых автокатодов из графита Тезисы докладов 18 Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике, М.:Наука (1981) с.210

94. Б.В. Бондаренко, Ю.Л. Рыбаков, Е.П. Шешин/Автоэлектронная эмиссия углеродного волокна Радиотехника и электроника 27 (1982) N 8, с. 1593

95. Б.В. Бондаренко, Ю.Л. Рыбаков, А.Г. Шаховской, Е.П. Шешин/ Некоторые особенности процесса стабилизации автоэмиссионных характеристик углеродных волокон Тезисы докладов 19 Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике, Ташкент (1984), с.31

96. Б.В. Бондаренко, В.И. Макуха, Е.П. Шешин/ Стабильность эмиссии и долговечность некоторых вариантов автокатодов Радиотехника и электроника 28(1983) N8, с.1649

97. В.И. Макуха, Е.П. Шешин/О возможности получения больших автоэмиссионных токов из графита В кн.: Физические явления в приборах электронной и лазерной техники, М.:МФТИ (1983) с.22

98. Б.В. Бондаренко, В.И. Макуха, Е.П. Шешин/Автоэлектронные эмиттеры с развитой рабочей поверхностью Электронная техника, сер. 1, "Электроника СВЧ"( 1984) N10, с.44

99. Б.В. Бондаренко, В.И. Макуха, Ю.Л. Рыбаков, Е.П. Шешин/ Автоэлектронные катоды из углеродных материалов Тезисы докладов 19 Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике, Ташкент (1984), с.9

100. А.Ю. Черепанов/ Влияние формовки на эмиссионные характеристики автокатодов из углеродных материалов Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Москва (1986)

101. Е.П. Шешин Структура поверхности и эмиссионные свойства углеродных материалов Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, Москва (1995)

102. A. F. Bobkov, Е. V. Davidov, S. V. Zaitsev, А. V. Karpov, М. A. Kozodaev, I. N. Nikolaeva, М. О. Popov, Е. N. Skorohodov, A. L. Suvorov, and

103. Yu. N. Cheblukov, Some aspects of the use of carbon materials in field electron emission cathodes //Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures, Volume 19, Issue 1, pp.32-38

104. Carbon fibers, edited by S. Simamuriy (Mir, Moscow, 1987)

105. О. E. Pierson, Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes: Properties, Processing and Applications (Noyes, Park Ridge, NJ, 1992)

106. Forbes R. G., Braun E., Smith J.F. and Sykes D. E., 1973 Proc. 20th Field Emission Symp. Penn. State Univ., p.37

107. Baturin A.S., Eskin I.N., Trufanov A.I et al. Electron gun with field emission cathode of carbon fiber bundle // J. Vac. Sci. Technol. 2003. V. B21. №1. P. 354-357.

108. Choi Kwi Seok, Lee Sang Jin, Kim Jae Myung // FED Devices Containing a Novel Graphite Cathode Prepared by a Screen Printing Process, IVMC 1999 Darmstadt, Germany, July 6-9, 1999 (GMM-VDE)

109. Wang Wen-Chun, Lee Chen-Chung, Sheu Jyh-Rong, et. al. // Low-cost fabrication of triode structure carbon nanotube field emission display, VMC 2001 University of California, Davis, California, USA, August 12-16, 2001 (IEEE)

110. A.N. Obraztsov, I.Yu. Pavlovsky, A.P. Volkov Prototype of Light Emitting Device with Thin Film Cold Cathode //Proceedings of the 19th Int. Display Research Conf., 1999, p. 229-231

111. A.N. Obraztsov, A.P. Volkov, AI.A. Zakhidov, D.A. Lyashenko, Yu.V. Petrushenko, O.P. Satanovskaya, "Field emission characteristics of nanostructured thin film carbon materials", Applied Surface Science, 215(2003), p. 214-221.

112. J.X. Huang, Jun Chen, S.Z. Deng, J.C. She, N.S. Xu Optimization of carbon nanotube cathode for a fluorescent lamp //Proceedings of the IVNC'2005, p. 284

113. V.S. Kaftanov, A.L. Suvorov, E.P. Sheshin US Patent # 6008575, 1999

114. L.H. Thuesen and Zvi Yaniv The Status of carbon electron emitting films for lighting elements applications//Field Emission Picture Element Technology, Inc., Austin, TX, USA

115. Zvi Yaniv, EuroDisplay '99, p. 99,

116. H. Murakami, M. Hirakawa, С. Tanaka, H. Yamakawa Field emission from well-aligned, patterned, carbon nanotube emitters //Applied Physics Letters, 2000, V. 76, #13, p. 1776-1778

117. W. Knapp, D Schleussner, A.S. Baturin, I.N. Yeskin, E.P. Sheshin CRT lighting element with carbon field emitters /Л/acuum 69 (2003), p. 339-344

118. A.N. Obraztsov, "Vacuum electronic applications of nano-carbon materials", in book Nanoengineered Nanofibrous Materialas, ed. By S. Guceri et al., 2004 Kluwer Acad. Publ., the Netherlands, pp. 329-339.

119. Y. Saito, S. Uemura, K. Hamaguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 37, L346 (1998) 398,

120. Y. Saito, K. Hata, A. Takakura, J. Yotani, S. Uemura Field emission of carbon nanotubes and its application as electron sources of ultra-high luminance light source devices //Physica В 323 (2002), p 30-37.

121. Справочная книга по светотехнике. Под ред. Айзенберга Ю.Б. —М.: Энергоатомиздат, 1983.

122. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М.//Квантовая механика М.: Наука, 1974.

123. Nordheim L.W. // Proc. Roy. Soc. 1928-V. A121 P. 626.

124. Fowler R.H., Nordheim L.W. //Proc. Roy. Soc. 1928 V. A119 - P. 173.

125. Forbes R.G.// J. Vac. Sci. Technol. B, 1999-V. 17-P. 534.

126. Forbes R.G.//J. Vac. Sci. Technol. B, 1999-V. 17-P. 526.

127. Murphy E.L., Good R.H.//Phys. Rev., 1956-V. 102-P. 1464.

128. ZhuW., KoshanskiG., Sungho J., BowerC., Zhou O.//Appl. Phys. Lett., 1999 -V. 75-P. 873.

129. Lenz F. — In: Image Processing and Computer-aided Design in Electron Optics (Hawkes P.W., ed.), pp. 274-282, Academic Press, London — New York, 1973

130. Eupper M„ Optik, 62, 299-307 (1982)

131. Chari M.V.K., Silvester P.P., Finite Elements in Electrical and Magnetic Field Problems, wiley, Chichester — New York, 1980

132. Munro E., Computer-aided Design Methods in electron Optics. Dissertation, Cambridge, 1971

133. Silvester P., Konrad A., Int. J. Num. Meth. Eng., 5, 481-497 (1973)

134. Hermeline F., RAIRO, 16, 211-242, 1982

135. Moses R.W., In: Image Processing and Computer-aided Design in Electron Optics (Hawkes R.W., ed.), pp. 250-272, Academic Press, London — New York, 1973

136. Crewe A.V., Eggenberger D.N., Wall J., Wleter L.M., Rev. Sci. Instrum., 39, 576583 (1968)

137. Szilagyi M., Optik, 48, 215-224 (1977)

138. Hauke R. Theoretische Untersuchungen rotationsymmetrischer Elektronenstrahlerzeugungssyssteme unter Beruksichtung von Raumladung, Dissertation, Tubingen, 1977

139. Weysser R. Feldberechnung in rotationsymmetrischen Elektronenstrahlerzeugern mit Spitzekathode unter Berucksichtigung von Raumladungen. Dissertation, Tubingen, 1983

140. Kumar L„ Kasper E. — Optik, 1985, Bd. 72, S. 23.

141. Killes P. Neuartige Verfahren zur Berechnung rotationsymmetrischer Elektronenstraherzeugungssysteme unter Berucksichtigung der Raumladung, Dissertation, Tubingen, 1988

142. Рябенький B.C. Введение в вычислительную математику. М., Физматлит, 2000

143. Базелян Э.М., Райзер Ю.П. Искровой разряд. М.: Изд-во МФТИ, 1997, 320с.

144. Акишев Ю.С., Кочетов И.В., Напартович А.П., Трушкин Н.И. Структура генерационной зоны отрицательной короны. Физика плазмы, т.21, №2, 1995, с. 187-191.

145. Trichel G.W. The mechanism of the negative Point to Plane Corona Near Onset. Phys. Rev., v.54, 1938, p. 1078-1084.

146. Loeb L.B. Electrical Coronas. Univ. of California Press, 1965, 760p.

147. Morrow R. Theory of negative corona in oxygen. Phys. Rev. A., v.32, 1985, p.1799-1809.

148. Sigmond R.S. Corona Discharges. In: Electrical Breakdown of Gases/Edit, by Meek J.M. and Craggs J.D. Wiley: London, 1978, chapt.4, p.319-384.

149. Proceedings of the Displays and Vacuum Electronics Conference. Germany, 2004. ISBN 978-3-8007-2830-5, p. 321-324

150. Baturin A.S., Chadaev N.N., Leshukov M.Yu., Sheshin E.P. Characterizations of light sources with carbon fiber cathodes // Applied Surface Science, 2003. Volume 215, Issue 1, p. 260-264