一種提高微光像增強器輸出亮度均勻性的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微光像增強器制造的工藝方法，主要用于對超二代微光像增強器輸出亮度不均勻性的修正，有效地提高輸出亮度的均勻性。
【背景技術】
[0002]微光像增強器是微光夜視儀的標準核心部件，以超二代微光像增強器為例(見圖1)，它由輸入窗1、光電陰極2、微通道板3、熒光屏4、輸出窗5等組成。其主要工作原理:在夜間，當微弱光線透過輸入窗I被光電陰極2吸收,光電陰極發(fā)射出電子,光電子在電場作用下進入微通道板3，經(jīng)過微通道板后光電子得到倍增，微通道板輸出的光電子最后轟擊熒光屏4發(fā)光，并通過輸出窗5輸出，這樣輸出的光通量與輸入的光通量相比放大了數(shù)萬倍，即輸出亮度達到人眼觀察目標的亮度，實現(xiàn)了人眼在黑暗中觀察目標的目的。在實際中，微光像增強器普遍存在著輸出亮度不均勻性的現(xiàn)象，這是由于零部件的不均勻性和制造過程中產(chǎn)生的不均勻性綜合作用的結(jié)果,難以避免。
[0003]微光像增強器輸出亮度不均勻性，通用技術條件要求不大于66.7%，而對于應用到軍事、科研及特殊的民用行業(yè)中，要求輸出亮度的均勻性較高。如用于圖像匹配ICCD中的微光像增強器，輸出的不均勻性將對測量和匹配結(jié)果帶來較大誤差，用戶對不均勻性要求較高，要求小于30%。為滿足用戶的特殊要求，約有半數(shù)以上的產(chǎn)品因此被淘汰，造成了長期以來選管合格率偏低的狀況。不均勻性指標在整體批量中接近臨界值，給夜視儀器的裝配調(diào)校增加了難度和工作量，給系統(tǒng)的成像效果也帶來嚴重的不良影響。故必須對此類像增強器輸出亮度不均勻性的技術難題進行解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的主要技術問題和目的是:根據(jù)現(xiàn)行的超二代微光像增強器輸出亮度均勻性差，達不到特殊領域使用的要求，設計一種工藝方法，即在超二代微光像增強器的輸出窗外表面鍍制一層非均勻性修正膜，對輸出亮度的不均勻性進行修正。從根本上提高微光像增強器輸出亮度的均勻性，以滿足特殊領域的使用需求。
[0005]本發(fā)明的主要技術方案:在微光像增強器輸出窗的外表面，鍍制一層非均勻性修正膜，即金屬鉻膜，膜層厚度為35-45A，所用的鍍制擋板，在中間開有一個與微光像增強器輸出窗外表面直徑相應的心臟形通孔，具體操作:
A、蒸鍍材料除氣，在鍍膜前，將蒸材料鉻放入真空鍍膜機內(nèi)的坩堝內(nèi)，進行10分鐘的抽真空除氣處理；
B、安裝像增強器，將像增強器裝入圓托盤，把裝有像增強器的圓托盤放入真空鍍膜腔體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架上；
C、安裝鍍制擋板，將鍍制擋板用螺栓固定在鍍膜機的旋轉(zhuǎn)架上，盡量使鍍制擋板靠近像增強器的輸出窗外表面；
D、蒸鍍金屬鉻膜層，抽真空，使真空鍍膜腔體內(nèi)的真空度達到小于2X10_5mbar時，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整在25—30轉(zhuǎn)/分鐘，設定膜層厚度達35—45A、蒸發(fā)電流達14-15mA、蒸發(fā)速率達1-1.5A /秒，開始蒸鍍鉻膜層，當層厚度達到35—45A時，停止蒸鍍；
E、取出微光像增強器，對真空鍍膜機腔體進行放氣，真空度等于大氣壓時取出微光像增強器；
F、測試不均勻性，對微光像增強器膜層進行厚度和亮度均勻性檢測。
[0006]本發(fā)明通過實際試用證明:鍍制非均勻性修正膜后，能較好的修正微光像增強器輸出亮度不均勻性，不均勻性數(shù)值由原來的66.7%下降低至10%，選管合格率提高了 30%以上，儀器裝校的工作效率大幅提高。完全達到用于圖像匹配IC⑶中的微光像增強器不均勻性指標的要求，能夠滿足軍事、科研及特殊民用行業(yè)的需求。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細地描述。
[0008]圖1，是微光像增強器的結(jié)構示意圖。
[0009]圖2，是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0010]圖3，是本發(fā)明的鍍膜狀態(tài)示意圖。
[0011]圖4，本發(fā)明的鍍制擋板示意圖。
[0012]圖5，是微光像增強器輸出亮度不均勻性曲線圖，坐標X為微光像增強器輸出窗直徑(mm)，坐標Y為相對輸出亮度值。
[0013]圖6，是不均勻性修正膜透過率曲線圖，坐標X為與微光像增強器輸出窗相同的直徑，坐標Y為相對輸出亮度值。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1、2、4，對本發(fā)明的主要技術方案進行說明:本發(fā)明采用在微光像增強器輸出窗5的外表面,鍍制一層非均勻性修正膜6(見圖1),即金屬鉻膜，膜層厚度為35—45A，所用的鍍制擋板7 (見圖4),在中間開有一個與微光像增強器輸出窗5外表面直徑相應的心臟形》通孔，具體操作(見圖3):
A、蒸鍍材料除氣，在鍍膜前，將蒸鍍材料鉻放入真空鍍膜機內(nèi)的坩堝內(nèi)，進行10分鐘的抽真空除氣處理；
材料:粉末狀的金屬鉻，純度在99.99%以上設備:普通真空鍍膜機
B、安裝像增強器，將像增強器7裝入圓托盤11，把裝有像增強器的圓托盤放入真空鍍膜腔體10內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架8上；
設備:普通真空鍍膜機工具:自制圓托盤
C、安裝鍍制擋板，將鍍制擋板12用螺栓9固定在鍍膜機的旋轉(zhuǎn)架8上，盡量使鍍制擋板靠近像增強器的輸出窗5外表面；
工具:鍍制擋板
D、蒸鍍金屬鉻膜層，抽真空，使真空鍍膜腔體10內(nèi)的真空度達到小于2X10_5mbar時，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)架8，旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整在25—30轉(zhuǎn)/分鐘，設定膜層厚度達35—45A、蒸發(fā)電流達14-15mA、蒸發(fā)速率達1-1.δΑ /秒，開始蒸鍍鉻膜層，當層厚度達到35—45A時，停止蒸鍍；
E、取出微光像增強器，對真空鍍膜機腔體進行放氣，真空度等于大氣壓時取出微光像增強器；
F、測試不均勻性，對微光像增強器膜層進行厚度和亮度均勻性檢測。
[0015]儀器:光電膜層厚度測量儀、亮度均勻性測量儀。
[0016]參照圖3，所述的鍍制擋板7 (見圖4)，在中間開有一個與微光像增強器輸出窗5外表面直徑相應的心臟形通孔，通孔是根據(jù)微光像增強器所需修正的不均勻性數(shù)值(見圖5)和不同修正膜層厚度的透過率(見圖6)等綜合因素選取的(詳細計算及其他曲線圖略)，該通孔不完全是心臟形，但是酷似心臟形。
[0017]本發(fā)明除用于超二代微光像增強器輸出亮度不均勻性的修正外，只要對修正膜層厚度稍作調(diào)整，也可用于其他微光像增強器輸出亮度不均勻性的修正，效果相同。
【主權項】
1.一種提高微光像增強器輸出亮度均勻性的方法，其特征在于:在微光像增強器輸出窗(5)的外表面,鍍制一層非均勻性修正膜(6),即金屬鉻膜，膜層厚度為35—45 A ,所用的鍍制擋板(7)，在中間開有一個與微光像增強器輸出窗(5)外表面直徑相應的心臟形()通孔，具體操作: A、蒸鍍材料除氣，在鍍膜前，將蒸鍍材料鉻放入真空鍍膜機內(nèi)的坩堝內(nèi)，進行10分鐘的抽真空除氣處理； B、安裝像增強器，將像增強器(7)裝入圓托盤(11)，把裝有像增強器的圓托盤放入真空鍍膜腔體(10)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架(8)上； C、安裝鍍制擋板，將鍍制擋板(12)用螺栓(9)固定在鍍膜機的旋轉(zhuǎn)架(8)上，盡量使鍍制擋板靠近像增強器的輸出窗(5)外表面； D、蒸鍍金屬鉻膜層，抽真空，使真空鍍膜腔體(10)內(nèi)的真空度達到小于2X10_5mbar時，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)架(8)，旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整在25—30轉(zhuǎn)/分鐘，設定膜層厚度達35—45 A、蒸發(fā)電流達14-1511^、蒸發(fā)速率達1-1.5 A /秒，開始蒸鍍鉻膜層，當層厚度達到35—45 A時，停止蒸鍍； E、取出微光像增強器，對真空鍍膜機腔體進行放氣，真空度等于大氣壓時取出微光像增強器； F、測試不均勻性，對微光像增強器膜層進行厚度和亮度均勻性檢測。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高微光像增強器輸出亮度均勻性的方法，主要用于對超二代微光像增強器輸出亮度不均勻性的修正，提高輸出亮度的均勻性。其主要技術方案是：在微光像增強器輸出窗的外表面，鍍制一層非均勻性修正膜，膜層厚度為35--45?，所用的鍍制擋板，在中間開有一個與微光像增強器輸出窗外表面直徑相應的心臟形通孔。本發(fā)明通過試用證明：鍍制非均勻性修正膜后，不均勻性數(shù)值由原來的66.7%下降低至10%，選管合格率提高了30%以上，儀器裝校的工作效率大幅提高。能夠滿足軍事、科研及特殊民用行業(yè)的使用需求。
【IPC分類】H01J29/88, H01J31/50
【公開號】CN104979148
【申請?zhí)枴緾N201410139050
【發(fā)明人】董煜輝, 李廷濤, 王俊, 許有毅, 宋奇庚
【申請人】北方夜視技術股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月9日