[发明专利]一种紫外光电管

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光电管，特别涉及一种灵敏度高、紫外光谱响应频段可控、响应速度快的紫外光电管。

背景技术

紫外探测技术是继红外和激光技术之后发展起来的又一重要的光电探测技术，其在医学、生物学、军事等领域的应用前景广阔，对一个国家的国防和国民经济建设均有重要的意义，可以广泛应用在航空器、火箭等的尾焰探测、导弹探测及制导、紫外保密通信、火灾报警等方面。目前的紫外光电管都是采用透紫玻璃或石英玻璃作为外壳和光窗，利用钼、镍等金属材料作为光电子发射阴极，用玻壳把阴阳极封装在光电管里边，然后通过排气之后再充入工作气体，像制作灯泡一样制作完成。这种传统的紫外光电管体积大、强度低、探测灵敏度不理想。

申请号为200810044571.X的中国发明专利公开了一种紫外火焰传感器及其制作方法，包括透紫玻璃片；网状阳极，该阳极层制作在透紫玻璃片上；阴极衬底玻璃片；光电阴极，该层制作在阴极衬底玻璃片上面；玻璃环，该玻璃环制作在阴极和阳极中间；抽真空口，该抽真空口制作在玻璃环上；塑封底座，该底座制作在阴极衬底玻璃下面；阴极和阳极引出线，该引出线粘接在塑封底座上，分别与阴极和阳极引出线相连接；塑料外壳，该外壳制作在塑封底座、玻璃环和玻璃片周围。与传统紫外光电管相比，该发明结构简单、尺寸小、强度有提升、灵敏度有一定提高。但是，其灵敏度依然不理想、抗震性能不佳、更不能在150℃以上的高温环境下工作，紫外光谱响应范围也无法控制在最佳范围，因此在战斗机发动机空中熄火监控、大型油品储存洞库消防监测、航空器、火箭等的尾焰探测、导弹探测及制导、紫外保密通信等对探测紫外辐射灵敏度要求高的应用领域，现有的紫外光电管依然不能满足要求。

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种探测灵敏度高、光谱响应频段可控、结构牢固、可靠性高、响应速度快、寿命长、小型化的紫外光电管。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种固体紫外光电管，包括管壳和管座，所述管壳顶部有开口，所述管座和管壳封装抽真空形成密封腔体，所述腔体内包括阴极，所述阴极上方设有阳极，所述阴极和阳极之间设有极间绝缘件，所述阳极上方设有由透紫材料制成的光窗，所述光窗在所述管壳开口处与管壳封接，所述阳极连接阳极引脚，所述阴极连接阴极引脚，所述阴极引脚和阳极引脚伸出于管座之外，所述阳极包括透紫材料基体以及覆于基体表面的纳米级透紫金属膜层，所述阴极包括非金属基体以及覆于基体表面的掺杂金属膜层。

作为优选，所述透紫材料为石英玻璃或蓝宝石，这两种材料透紫外光效果好。

作为优选，所述纳米级透紫金属膜层为超微纳米级光学金属膜层，该金属膜层使原有透紫基体的透紫率增加，反射率降低，灵敏度提高，不在阳极上光刻，更达到减化工序，降低成本的效果；

作为优选，所述管壳和管座为金属，管壳和管座组成的整个金属外壳有屏蔽作用。

作为优选，所述极间绝缘件包括第一极间绝缘件和第二极间绝缘件，所述第一极间绝缘件和第二极间绝缘件分别位于阴极和阳极之间区域的左右两侧；

所述第一极间绝缘件和第二极间绝缘件为氮化铝或氧化铝陶瓷，陶瓷的绝缘性好、热膨胀系数小；所述第一极间绝缘件和第二极间绝缘件表面镀有金属膜，方便与阳极和阴极连接。

作为优选，所述光窗封接于所述管壳开口处的外壁或内壁；所述光窗下表面是平面，上表面或为平面或为凸面，上表面为凸面时，增加了外部通光量，提高灵敏度。

作为优选，所述阴极采用的掺杂金属膜层为金掺镍或镍掺钼金属膜层。这种金属材料的混合搭配使得阴极的逸出功可按设计要求控制于日盲段内，光量子产率高，响应速度快，灵敏度高；

作为优选，所述阴极采用的非金属基体为氮化铝或氧化铝陶瓷基体。陶瓷绝缘性好，热膨胀系数小。

作为优选，所述阴极下方设有阳极引脚和阴极引脚，电极引脚可以起到固定支撑作用。

作为优选，阳极和阴极分别连接阳极引脚和阴极引脚是这样实现的：所述阴极表面上在靠近第一极间绝缘件内侧处设有至少一圈第一竖向刻痕，所述阴极表面上在靠近第二极间绝缘件内侧处设有至少一圈第二竖向刻痕，所述第一竖向刻痕和第二竖向刻痕将所述阴极表面金属膜竖向断开为三部分，即第一阳极区、阴极区、第二阳极区；

所述第一阳极区或第二阳极区下端连接阳极引脚，所述阴极区的下端连接阴极引脚；