[实用新型]一种用于像增强器多碱光电阴极制作的监控装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于一种对真空光电子器件制作的监控装置，主要用于微光像增强器多碱光电阴极制作的荧光监控，也可用于类似的光电管、光电倍增管光电阴极制作的监控。

背景技术

 Na₂KSb(Cs)多碱光电阴极（简称多碱阴极）在微光像增强器、光电管、光电倍增管等真空光电子器件中有着广泛的应用。其特点是制造工艺简单，可以在各种形状的各种玻璃上制作，光电阴极制作尺寸已达到10英吋以上。因此尽管出现了各种新型半导体探测器，但在许多信号探测和成像领域，仍然使用各种传统的真空器件，以微光像增强器和光电倍增管为例，到目前为止，多碱阴极的制作仍然是采用手工制作的方式。制作过程大都采用在过量Na的情况下，反复蒸K和Sb，最终把Na₂、K和Sb的比例调整到2∶1∶1，俗称达到平衡，从而获得最大的灵敏度。通常使用的典型工艺为：（1）蒸K。在160℃温度下，蒸发K，当漏电流达到饱和时，开始蒸锑，直至光电流获得最大，使K与Sb膜发生化学反应生成K₃Sb；（2）蒸Na。在220℃温度下，将K₃Sb暴露于Na蒸汽中，使K逐渐被Na置换，观察其光电流的变化，当光电流上升到最大并具有下降趋势时，表明Na已经过量；（3）Sb、K共蒸。温度降到160~180℃时，反复蒸Sb和K，直到获得所需要的膜层厚度，这一过程完成以后，一般认为所形成的Na₂KSb膜层的K、Na化学计量比为2∶1；（4）Sb、Cs共蒸。温度保持到160℃，反复蒸Sb和Cs，直到获得最大的光电流，此时凭经验认为Na₂KSb(Cs)多碱光电阴极制作完成。由于多碱阴极制作工艺的特点是手工制作，因此很难精确判断Na、K、Sb的化学计量比。所制造的多碱阴极质量不稳定，不一定获得最大的灵敏度；工艺复杂，由于是经验判断，反复蒸Sb和K若干次才确定是否合格；由于质量不稳定，像增强器通过振动、雨淋、冲击等五项实验后产生了一定数量的废品。在真空条件下用光学分析法也可以测量出Na₂KSb膜层的化学计量比，但在生产设备上实现十分困难，并且价格昂贵，不宜投资。

发明内容

本实用新型要解决的主要技术问题和目的是：针对现有的多碱阴极制作中缺少监控手段，无法获得Na₂KSb膜层精确的化学计量比的缺陷。根据当膜层中Na₂∶K∶Sb的化学计量比达到2∶1∶1时，荧光谱的峰值波长达到899nm，同时荧光的强度达到最大这一规律，设计一种像增强器多碱光电阴极制作的荧光监控装置，用于对多碱阴极制作过程中进行实时监控。从根本上克服工艺复杂、质量不稳定、生产效率低下的现象。达到有效地提高多碱阴极的灵敏度、减少废品损失，稳定像增强器的质量。

本实用新型的主要技术方案：在箱体内，光纤组件的末端向外，并伸出箱体的开口处，激光器的输出端与激光入射光纤的始端连接，激光入射光纤的末端与荧光出射光纤的始端组合在一起形成光纤组件的末端，荧光出光纤依次与全息滤光镜、衍射光栅、CCD探测器及箱体外的计算机相连接。

本实用新型通过实际应用证明：完全达到研制目的，与原制造工艺相比：多碱阴极制造的良频率提高了30%以上；稳定性提高了了18%以上；使用寿命延长32%以上；生产效率得到明显提高。

附图说明

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地描述。

图1，是本实用新型的主要结构示意图。

图2，是本实用新型光纤组件3的结构放大示意图。

图3，是本实用新型应用于多碱阴极制作过程中的监控示意图。

图4，是本实用新型监控Na₂KSb膜层生长的荧光谱及荧光强度的曲线图。

具体实施方式

实践中发现，在Na₂KSb膜层的合成过程中，随着工艺的进行，当膜层从Na₂K₁Sb（Na过量）过渡到Na₂KSb（Na量逐步从大于2减小到等于2）达到平衡时，膜层荧光谱的峰值波长也从短波向长波方向移动，同时荧光强度也从弱变强。即当膜层中Na₂∶K∶Sb的化学计量比达到2∶1∶1时，荧光谱的峰值波长就达到899nm，同时荧光的光强度达到最大。根据这一规律，设计一种荧光监控装置，对多碱阴极制作过程中进行实时监控。