[发明专利]一种用电子束泵浦晶体材料产生紫外光的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生紫外光的装置和方法，特别涉及一种利用电子束直 接泵浦晶体材料产生紫外光的装置和方法。

背景技术

紫外光在环保、医学、科学研究、空间探测和军事等很多领域有着重要 和广泛的应用，因此人们设法通过不同的技术和方法获取紫外光源。如：利 用锗、硅材料制备的紫外光二极管(参考文献1：深圳市辉锐光电科技有限 公司产品说明书；参考文献2：深圳市伟创电子有限公司产品说明书)；利用 氙气等制备成紫外灯管(参考文献3：上海达纯环保科技有限公司产品说明 书；参考文献4：飞利浦公司产品说明书)；甚至利用ArF、Krf、XeCl、XeF 等气体研制出紫外光激光器(参考文献5：德国Lambda Physik公司产品说 明书)。利用上述所介绍的产生紫外光的装置和方法，所产生的紫外光源有 的是功率太小，有的是波长范围有限，尤其是要获得不同波长紫外光，例如 深紫外的紫外光更加不容易。总之，现有的紫外光源还远远不能满足人们的 需要和要求。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述已有的产生紫外光的装置和方法的缺点和 不足，为满足人们的需要和工业、科研等方面的要求，从而提供一种通过用 电子束直接泵浦晶体材料，产生不同波长紫外光的装置和方法。该方法利用 电子束直接泵浦不同禁带宽度的晶体材料，获得不同波长输出的紫外光；利 用连续电子束或脉冲电子束泵浦，获得不同波长紫外光的连续输出或脉冲输 出。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供一种用电子束直接泵浦晶体材料产生紫外光辐射的装置，包 括：晶体材料(3)，其中：还包括电子枪(1)和真空系统(2)，把所述的 晶体材料(3)粘接或用真空“O”圈压封在电子枪(1)的电子束输出窗口 上，所述的真空系统(2)直接连接在电子枪(1)上，所述的晶体材料(3) 上设置一金属电极，利用金属电极把晶体材料(3)接地，使电子束能形成 一个回路；所述晶体材料(3)为SrTiO₃、BaTiO₃、LiAlO₂、LSAT、Al₂O₃、ZnO、 LaAlO₃、MgO、YSZ、NdGaO₃、NdCaAlO₄、SrLaAlO₄、GGG、KTaO₃、GdScO₂、DyScO₃、 MgF、TeO₂、LaF或LiNbO₃。

在上述的技术方案中，还包括电子枪1和真空系统2，把晶体材料3粘 接或用真空“O”圈压封在电子束出射的窗口上，所述的真空系统2直接安 装在电子枪1上，所述的晶体材料3上设置一金属电极，利用金属电极把晶 体材料3接地，保障电子束能形成一个回路(参考图2)。

在上述的技术方案中，所述的金属电极为在所述的晶体材料3上制成一 个点、一条线或一个面的金属电极，该金属电极为金、银、铂、铟、锡、铝、 铜等金属导电材料。

在上述的技术方案中，所述的电子枪1为输出连续的，或是脉冲电子束 的。

在上述的技术方案中，所述的晶体材料3为方形、三角形、圆柱形或多 边形。为了获得较好的紫外光发射和防止所产生紫外光的放散，把晶体材料 3紫外光的出射面进行光学抛光，其余的面可以抛光，也可以不抛光。

本发明提供的应用以上所述的用电子束直接泵浦晶体材料产生紫外光 辐射的装置的方法，包括以下步骤：

1).把电子枪(1)和真空系统(2)密封连接；或把电子枪(1)安装 在真空室(4)上，与真空系统(2)密封连接；；

2).制备金属电极：先在晶体材料(3)上焊接一个金属电极，然后把 所述的晶体材料(3)粘接或用真空“O”圈压封在电子束的输出窗口上；或 为把晶体材料(3)放在真空室(4)里，利用金属电极把晶体材料(3)接 地，保障电子束能形成一个回路；

3).将真空室的真空度抽空到10-2Pa以上，以保障电子枪对电子束的 正常发射；

4).启动电子枪1，用电子束直接泵浦晶体材料3。如果选择禁带宽度 大于3eV的晶体材料做晶体材料3，当一束电子束能量大于3eV的入射到晶 体材料3时，就可以激发晶体材料3中的电子，被激发的电子通过能带跃迁 产生紫外光；