[发明专利]一种空间电子激发的反射式深紫外光源

权利要求书

1.一种空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：包括具有导电特性的阴极基板、隔离体、具有导电特性的阳极基板、外壳、两条电极线、石英玻璃；

其中，所述阴极基板设有抛物面结构，所述的抛物面结构的底部开设有通孔，且所述的抛物面结构上设有冷阴极结构；

所述阳极基板上设有适应不同尺寸大小超宽禁带半导体的调节机构，所述的超宽禁带半导体固定在所述的调节机构中；

所述阴极基板与阳极基板相向设置，并通过隔离体隔开形成真空间隙结构，所述的阴极基板、隔离体、阳极基板形成一个整体置于外壳中；

所述的外壳设有开口，开口内镶嵌石英玻璃形成石英出光口；所述石英出光口位于所述的阴极基板远离阳极基板的一侧，所述的阳极基板上的超宽禁带半导体、抛物面结构上的通孔、石英出光口处于同一水平线上且依次排列；

所述外壳经过排气、真空封装后，形成所述反射式深紫外光源；

所述的阴极基板、阳极基板通过电极线用于连接脉冲驱动电路，在电场作用下，所述的阴极基板上的冷阴极结构产生激发电子，以一定能量轰击阳极基板上的超宽禁带半导体的表面，并于同侧产生并发射出深紫外光，产生的深紫外光依次通过阴极基板的抛物面结构上的通孔、石英出光口射出，实现高转换效率的反射式出光。

2.根据权利要求1所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述的反射式深紫外光源还包括玻璃内胆，所述玻璃内胆设置在所述的外壳的内壁上，用于与外壳绝缘；所述的阴极基板、隔离体、阳极基板形成一个整体置于玻璃内胆中。

3.根据权利要求2所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述的阴极基板采用金属材质加工而成，其中，阴极基板的抛物面结构上生长或转移有场致电子发射纳米材料的薄膜或阵列，从而形成所述冷阴极结构。

4.根据权利要求3所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述的场致电子发射纳米材料采用具有低功函数、高长径比的有序碳纳米管薄膜、无序碳纳米管薄膜、直立少层石墨烯、钨及其氧化物纳米材料、钼及其氧化物纳米材料、氧化锌纳米线。

5.根据权利要求2所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述阳极基板采用金属材质加工而成，所述超宽禁带半导体设置成单晶块结构，或在蓝宝石基底上外延生长超宽禁带半导体膜层，或在蓝宝石基底上外延生长超宽禁带半导体量子阱结构。

6.根据权利要求5所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述超宽禁带半导体包括氮化铝、氧化镁、金刚石、氧化铍、铍锌氧化物几种中的一种。

7.根据权利要求6所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述超宽禁带半导体的表面镀一层厚度为10nm～30nm的Au膜或Ag膜。

8.根据权利要求1所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述隔离体间隔阴极基板与阳极基板，使阴极基板与阳极基板保持真空间距的范围为50μm～50mm。

9.根据权利要求1所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述电极线通过脉冲驱动电路，对阳极基板施加的电压最高不超过10kV，产生的阴-阳极间电场作用于阴极基板上的冷阴极结构，并激发出空间电子。

10.根据权利要求1所述的空间电子激发的反射式深紫外光源，其特征在于：所述的阳极基板包括基板、四个朝基板中心点设置有限位板和螺丝；所述的限位板上设有滑槽；所述的基板上设有与螺丝螺纹连接的螺孔；所述的螺丝穿过限位板上的滑槽与螺孔连接；所述的限位板用于将所述的超宽禁带半导体固定在所述的基板上，通过滑槽调节限位板的相对位置，实现固定不同尺寸大小超宽禁带半导体。