ساخت نانوفیبرهای کربنی الکتروریسی شده و بررسی امکان کاربرد آن ها در چشمه های الکترونی

تابش میدانی به دلیل برقراری یک رابطه ی نمایی بین ولتاژ اعمالی و جریان گسیلی اهمیت دارد، زیرا با ایجاد تغییر اندکی در مقدار ولتاژ اعمالی جریان گسیل به میزان زیادی تغییر می کند. امروزه تابش گرهای میدانی نانومقیاس که شکلی رشته مانند دارند به دلیل داشتن عامل تقویت میدان الکتریکی بزرگ در میان دانشمندان و گروه های پژوهش‎گران توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. هدف این پایان نامه ساخت نانوفیبرهای کربن جهت بررسی امکان سنجی استفاده از آن ها به عنوان منبع گسیل میدانی الکترون می باشد. در این پایان نامه، نانوفیبرهای کربن با دو چیدمان حصیر و تار با الکتروریسی نانوفیبرهای pan و سپس عملیات حرارتی در فر و کوره تولید شدند. جهت الکتروریسی حصیر و تار به ترتیب از جمع کننده ی صفحه ی ثابت و دیسک چرخان استفاده شد. تابش گر میدانی باید نوک تیز،رسانا و مستحکم باشد به همین دلیل پس از تولید نمونه های نانوفیبری، ویژگی های ساختاری و فیزیکی آن ها از جمله استحکام مکانیکی و رسانندگی الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف پراش اشعه ی ایکس (xrd)، طیف تبدیل فوریه ی فروسرخ (ftir)، طیف سنجی رامان (raman spectroscopy) و آنالیز گرماسنجی روبشی تفاضلی(dsc) نشان دادیم که نانوفیبرهای کربنی بهترین پایداری را در دمای c˚260 با نرخ شارش sccm 50 گاز اکسیژن و بهترین کربنیزه شدن را در دمای c˚1000 با نرخ شارش sccm 100 گاز آرگون دارند. مطالعات ما همچنین نشان داد ساختار گرافیتی و استحکام مکانیکی این نانوفیبرها در اثر اعمال کشش قبل از پایدارسازی افزایش می یابد. تارهای نانوفیبری هم با شرایطی مشابه تولید شدند. در نهایت گسیل میدانی الکترون از نمونه های تار و حصیر بررسی و جریان گسیلی اندازه گیری شد.