專利名稱：一種用于像增強器多堿光電陰極制作的監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種對真空光電子器件制作的監(jiān)控裝置，主要用于微光像增強器多堿光電陰極制作的熒光監(jiān)控，也可用于類似的光電管、光電倍增管光電陰極制作的監(jiān)控。
背景技術(shù)：
Na2KSb (Cs)多堿光電陰極(簡稱多堿陰極)在微光像增強器、光電管、光電倍增管等真空光電子器件中有著廣泛的應(yīng)用。其特點是制造工藝簡單，可以在各種形狀的各種玻璃上制作，光電陰極制作尺寸已達(dá)到10英吋以上。因此盡管出現(xiàn)了各種新型半導(dǎo)體探測器，但在許多信號探測和成像領(lǐng)域，仍然使用各種傳統(tǒng)的真空器件，以微光像增強器和光電倍增管為例，到目前為止，多堿陰極的制作仍然是采用手工制作的方式。制作過程大都采用在過量Na的情況下，反復(fù)蒸K和Sb，最終把Na2、K和Sb的比例調(diào)整到2 I 1，俗稱 達(dá)到平衡，從而獲得最大的靈敏度。通常使用的典型工藝為(1)蒸K。在160°C溫度下，蒸發(fā)K，當(dāng)漏電流達(dá)到飽和時，開始蒸銻，直至光電流獲得最大，使K與Sb膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成K3Sb ; (2)蒸Na。在220°C溫度下，將K3Sb暴露于Na蒸汽中，使K逐漸被Na置換，觀察其光電流的變化，當(dāng)光電流上升到最大并具有下降趨勢時，表明Na已經(jīng)過量；(3) Sb、K共蒸。溫度降到16(T18(TC時，反復(fù)蒸Sb和K，直到獲得所需要的膜層厚度，這一過程完成以后，一般認(rèn)為所形成的Na2KSb膜層的K、Na化學(xué)計量比為2 I ; (4) Sb、Cs共蒸。溫度保持到160°C，反復(fù)蒸Sb和Cs，直到獲得最大的光電流，此時憑經(jīng)驗認(rèn)為Na2KSb (Cs)多堿光電陰極制作完成。由于多堿陰極制作工藝的特點是手工制作，因此很難精確判斷Na、K、Sb的化學(xué)計量比。所制造的多堿陰極質(zhì)量不穩(wěn)定，不一定獲得最大的靈敏度；工藝復(fù)雜，由于是經(jīng)驗判斷，反復(fù)蒸Sb和K若干次才確定是否合格；由于質(zhì)量不穩(wěn)定，像增強器通過振動、雨淋、沖擊等五項實驗后產(chǎn)生了一定數(shù)量的廢品。在真空條件下用光學(xué)分析法也可以測量出Na2KSb膜層的化學(xué)計量比，但在生產(chǎn)設(shè)備上實現(xiàn)十分困難，并且價格昂貴，不宜投資。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的主要技術(shù)問題和目的是針對現(xiàn)有的多堿陰極制作中缺少監(jiān)控手段，無法獲得Na2KSb膜層精確的化學(xué)計量比的缺陷。根據(jù)當(dāng)膜層中Na2 K Sb的化學(xué)計量比達(dá)到2 I I時，熒光譜的峰值波長達(dá)到899nm，同時熒光的強度達(dá)到最大這一規(guī)律，設(shè)計一種像增強器多堿光電陰極制作的熒光監(jiān)控裝置，用于對多堿陰極制作過程中進(jìn)行實時監(jiān)控。從根本上克服工藝復(fù)雜、質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低下的現(xiàn)象。達(dá)到有效地提高多堿陰極的靈敏度、減少廢品損失，穩(wěn)定像增強器的質(zhì)量。本實用新型的主要技術(shù)方案在箱體內(nèi)，光纖組件的末端向外，并伸出箱體的開口處，激光器的輸出端與激光入射光纖的始端連接，激光入射光纖的末端與熒光出射光纖的始端組合在一起形成光纖組件的末端，突光出光纖依次與全息濾光鏡、衍射光柵、CCD探測器及箱體外的計算機相連接。[0005]本實用新型通過實際應(yīng)用證明完全達(dá)到研制目的，與原制造工藝相比多堿陰極制造的良頻率提高了 30%以上；穩(wěn)定性提高了了 18%以上；使用壽命延長32%以上；生產(chǎn)效率得到明顯提高。
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。


圖1，是本實用新型的主要結(jié)構(gòu)示意圖。圖2，是本實用新型光纖組件3的結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖3，是本實用新型應(yīng)用于多堿陰極制作過程中的監(jiān)控示意圖。 圖4，是本實用新型監(jiān)控Na2KSb膜層生長的熒光譜及熒光強度的曲線圖。
具體實施方式
實踐中發(fā)現(xiàn)，在Na2KSb膜層的合成過程中，隨著工藝的進(jìn)行，當(dāng)膜層從Na2K1SMNa過量)過渡到Na2KSb (Na量逐步從大于2減小到等于2)達(dá)到平衡時，膜層熒光譜的峰值波長也從短波向長波方向移動，同時熒光強度也從弱變強。即當(dāng)膜層中Na2 K Sb的化學(xué)計量比達(dá)到2 I I時，熒光譜的峰值波長就達(dá)到899nm，同時熒光的光強度達(dá)到最大。根據(jù)這一規(guī)律，設(shè)計一種熒光監(jiān)控裝置，對多堿陰極制作過程中進(jìn)行實時監(jiān)控。參照
圖1、2，對本實用新型的主要技術(shù)方案進(jìn)行說明本實用新型由激光器I、激光入射光纖2、光纖組件3、突光出射光纖4、全息濾光鏡5、衍射光柵6、CCD探測器7和計算機8及箱體9組成。其具體結(jié)構(gòu)是在箱體9內(nèi)，光纖組件3的末端向外，并伸出箱體9的開口處，激光器I的輸出端與激光入射光纖2的始端連接，激光入射光纖2的末端與熒光出射光纖4的始端組合在一起形成光纖組件3，熒光出射光纖4依次與全息濾光鏡5、衍射光柵6、探測器7及箱體外的計算機8相連接。參照圖2，所述的光纖組件3，由激光入射光纖3-a，熒光出射光纖3_b，光纖外皮料3-c，外殼3-d組成，具有輸入激光和出射熒光的功能，聘請專業(yè)廠家制造。參照圖I,激光器I、激光入射光纖2、出射光纖4、全息濾光鏡5、衍射光柵6、(XD探測器7及計算機8，均為市場可購置的國標(biāo)電器元件和通訊材料。參照圖2、3、4，本實用新型的工作原理及過程①準(zhǔn)備工作。(見圖3)首先將該裝置安放在多堿陰極制作臺上，使光纖組件3的末端正對準(zhǔn)并接觸像增強器11的陰極輸入窗表面。(見圖3)作光電陰極的蒸發(fā)源有Na、K、Cs和Sb四種，其中Na、K、Cs三種源安裝在堿源外殼體10內(nèi)，Sb源安裝在銻滑桿外殼體12內(nèi)；②多堿陰極制作。四種源的蒸發(fā)均采用直流電加熱的方法進(jìn)行，制作多堿陰極時，整個像增強器處在烘箱14中，由加工燈13監(jiān)控光電流以控制光電陰極的制作工藝，具體按前面敘述的典型工藝進(jìn)行；③熒光監(jiān)控。(見圖3)關(guān)閉加工燈13，打開裝置的激光器1，發(fā)出波長為785nm的激光，(見圖2)通過激光入射光纖2入射到像增強器的光纖面板輸入窗11-a,經(jīng)光纖面板傳輸?shù)焦怆婈帢O膜層I Ι-b并對處于真空中的光電陰極膜層進(jìn)行激發(fā)，(見圖3)光電陰極膜層發(fā)出的熒光經(jīng)光纖組件3傳輸?shù)匠錾涔饫w4,經(jīng)出射光纖傳輸至全息濾光鏡5,全息濾光鏡濾除隨突光一起傳輸?shù)饺V光鏡的波長為785nm的激光,突光通過全息濾光鏡后傳輸至衍射光柵6,衍射光柵將突光在700nm至IOOOnm范圍內(nèi)分光，之后各個波長的熒光傳輸至CXD探測器7并被接收，最后經(jīng)過計算機8采樣和顯示，這樣就能測出熒光譜的峰值波長達(dá)到899nm和熒光的強度達(dá)到最大，實現(xiàn)了對Na2KSb膜層進(jìn)行化學(xué)計量比測量的目的。如果測出熒光譜的峰值波長達(dá)不到899nm和熒光的強度達(dá)不到最大，那么就重復(fù)前面工藝中的工序(3)反復(fù)蒸Sb和K，直至峰值波長達(dá)到899nm和熒光的強度達(dá)到最大為止。參照圖 4，膜層從 Na2K1Sb (Na 過量 S(Fo)Ja2K1Sb (Na 過量 35%)過渡到 Na2KSb 膜層達(dá)到平衡的熒光譜變化。圖中光強最高的曲線L3是Na2KSb膜層平衡的熒光譜，其次曲線L2是Na2K1Sb (Na過量35%)膜層的熒光譜，最低的曲線L1是Na2K1Sb (Na過量50%)膜層的熒光譜。從圖中的三條曲線可以明顯看出隨著Na量不斷從Na過量50%、35%到完全達(dá)至IJ “平衡”，Na2KSb膜層熒光的峰值波長不斷向長波方向移動并接近Na2KSb膜層熒光的峰值波長899nm。這充分說明具有準(zhǔn)確化學(xué)計量比的Na2KSb化合物膜層的熒光譜峰值波長是確定的，即其熒光譜存在特征峰，可以根據(jù)其熒光譜的特征峰來對其材料進(jìn)行識別。同時因為Na2KSb膜層的熒光峰值隨著化學(xué)計量比的變化而變化，因此通過Na2KSb膜層熒光譜的測 量，就可以判斷Na2KSb膜層的化學(xué)計量比是否達(dá)到了 “平衡”。
權(quán)利要求1.一種用于像增強器多堿光電陰極制作的監(jiān)控裝置，其特征在于具體結(jié)構(gòu)是，在箱體(9)內(nèi)，光纖組件(3)的末端向外，并伸出箱體(9)的開口處，激光器⑴的輸出端與激光入射光纖(2)的始端連接，激光入射光纖(2)的末端與熒光出射光纖(4)的始端組合在一起形成光纖組件(3)，熒光出射光纖(4)依次與全息濾光鏡(5)、衍射光柵￠)、探測器(7)及箱體(9)外的計算機(8)相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于像增強器多堿光電陰極制作的監(jiān)控裝置，主要用于微光像增強器多堿光電陰極制作的熒光監(jiān)控。主要技術(shù)方案是在箱體內(nèi)，光纖組件的末端向外并伸出箱體的開口處，激光器的輸出端與激光入射光纖的始端連接，激光入射光纖的末端與熒光出射光纖的始端組合在一起形成光纖組件的末端，熒光出光纖依次與全息濾光鏡、衍射光柵、CCD探測器及計算機相連接。本實用新型通過試用證明從根本上克服了質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低的現(xiàn)象。達(dá)到有效地提高多堿陰極的靈敏度、減少廢品損失，穩(wěn)定像增強器的質(zhì)量。
文檔編號H01J9/12GK202616182SQ20122016097
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者李曉峰, 瞿利平, 楊文波, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:北方夜視技術(shù)股份有限公司