カーボン・ドーピング - トリエーテッドタングステンの代替のカギ

トリエーテッドタングステンは、最先端のカソード材料で、シネマプロジェクター用ランプや半導体リソグラフィに使用されるショートアークランプの材料です。しかし、トリウムには放射性があるため、代替品の開発が進められています。

トリエーテッドタングステンは、最先端のカソード材料で、シネマプロジェクター用ランプや半導体リソグラフィに使用されるショートアークランプの材料です。トリウムの主な効果は、電子仕事関数の低下によるカソード先端での温度低下です。トリウムには放射性があるため、代替品の開発が進められています。第19回プランゼーセミナーで、プランゼーのHannes TraxlerとオスラムのMaria Niliusは、環境にやさしい代替物質としてカーボンとランタンがドープされたタングステンカソード電極を発表しました。カーボンには2つの有益な効果があります。高温拡散試験により、カーボン添加がランタンの拡散を活性化することが証明されています。このため、カソード先端でのランタンの消耗によるフリッカーが防止されます。さらに、カソード先端近傍でのランタン含有の堆積物を防止することが、外部研究機関での実装試験でも証明されています。堆積物は、その低い仕事関数がアークのスポットを引き付けるため、フリッカーを引き起こします。市販のランプによる試験では、カーボン・ドーピングによる安定した光出力が確認されているものの、ランプ球の黒化見られます。