[发明专利]一种电子轰击成像型光电器件及高速相机

权利要求书

1.一种电子轰击成像型光电器件，包括：真空容器，真空容器上设有光学输入窗，真空容器内设有：

光电阴极，用来接收光子并将光子转换为电子，形成电子束；

加速系统，用来对电子束进行加速；

调制系统，用来改变加速后电子束的运动轨迹，实现电子束的聚焦；

扫描系统，用来实现对聚焦后的电子束的空间位置进行调整，扫描系统利用变电场或者变磁场对经过聚焦后的电子束进行垂直于轴向方向的偏移运动；

电势等位区，为等电压区域，用来实现电子在垂直于轴向方向具有足够漂移量的电子漂移区域，用于实现偏移运动的电子束图像信息的自由漂移；

其特征在于，还包括半导体成像系统，用于对偏移后的电子束进行收集并成像，并对电子束的图像信息进行一定增益的放大。

2.如权利要求1所述的电子轰击成像型光电器件，其特征在于，所述半导体成像系统包括：半导体器件(2)、真空电传输部件和信号处理电子学部件，半导体器件(2)和真空电传输部件设置在真空容器内，信号处理电子学部件设置在真空容器外，经过空间位置调制后的电子束轰击半导体器件(2)使半导体器件(2)的内部产生一定强度的载流子，载流子的数目大于光电阴极将光子转换为电子的数目，电子束轰击半导体器件(2)后输出各个成像单元对应的电子信号，过真空电传输部件用来将半导体器件(2)输出的各个成像单元对应的电子信号进行输出至信号处理电子学部件进一步进行信号处理。

3.如权利要求2所述的电子轰击成像型光电器件，其特征在于，所述半导体器件为CCD、CMOS、APD或能够实现光电成像的器件，真空电传输部件由陶瓷材料、玻璃材料或者金属材料制备而成，真空电传输部件包含用于输出半导体器件信号的传输线。

4.如权利要求1所述的电子轰击成像型光电器件，其特征在于，所述真空容器由玻璃、陶瓷和金属材料共同构成，光学输入窗由玻璃材料制成，陶瓷材料和金属材料共同构成真空容器的周向壁；

光学输入窗的形状为平面结构或曲面结构，光学输入窗采用高频封接、高温热封接或铟封封接的方式与真空容器连接。

5.如权利要求1所述的电子轰击成像型光电器件，其特征在于，对所述加速系统与所述光电阴极施加不同的电压值，利用两者之间的电压差对光电阴极发射的电子束进行加速，使得电子束的运动速度在皮秒或者纳秒量级的时间内达到接近光速的数量级，所述加速系统具有较大的占空比，所述加速系统为单个电极或多个电极的组合体。

6.如权利要求2所述的电子轰击成像型光电器件，其特征在于，所述半导体器件(2)通过电极过真空部件(3)设置在真空容器内，电极过真空部件(3)包括电极转换极阵列(3-1)和基底(3-2)，电极转换极阵列(3-1)固定设置在基底(3-2)上，电极转换极阵列(3-1)包括多个电极转换极，所述电极转换极为公母头结构，与半导体器件(2)相连接的部分为母头结构，其尺寸以及形状视半导体器件输出电极的形状以及尺寸而进行精密配合设计，电极转换极阵列(3-1)也根据半导体器件输出电极的具体排列而进行精密分布设计。

7.一种高速相机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一权利要求所述的电子轰击成像型光电器件。