[发明专利]一种光电倍增管用倍增级及其制备方法

说明书

本发明属于光电倍增管技术领域，具体涉及一种光电倍增管用倍增级及其制备方法。本发明提供了一种铍铜合金，包括铜铍合金基底材料，以及在基底材料表面氧化形成的氧化铍芯层和氮化形成的氮化铍皮层，该铜铍合金克服了现有技术中易开裂的问题，热加工性能好，机械性能、高温抗蠕变性能优异，将该铜铍合金用于制备光电倍增管用倍增级，所得倍增级二次发射系数高、增益效果高、抗老化性能优异。

技术领域

本发明属于光电倍增管技术领域，具体涉及一种光电倍增管用倍增级及其制备方法。

技术背景

光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件，具有极高的灵敏度和超快的时间响应，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区，具有增益高、噪声低、响应时间短等优点，被广泛应用于电子、机械、生物医疗等领域中。

倍增级是光电倍增管的重要组成部件，其对光电倍增管的灵敏度、增益、稳定性有重要影响。目前常用的倍增级材料主要有铜铍合金和银镁合金。现有的铜铍合金倍增级属于氧化铍型，其传统的制备工艺为半连续铸造轧制法，其制备工程中，产生的硬脆第二相极易成为裂纹源，造成加工过程中板材开裂，使成品难以满足倍增极材料的形状要求，且BeO型倍增级暴露空气会导致二次发射系数的降低。因此，需要提供一种新型倍增级，以满足目前光电倍增管的需求。

发明内容

(一)技术目的

有鉴于此，本发明提供了一种铜铍合金及其在制备光电倍增管用倍增级中的应用，该铜铍合金克服了现有技术中易开裂的问题，热加工性能好，机械性能、高温抗蠕变性能优异。

本发明还提供了一种二次发射系数高、增益效果高、抗老化性能优异的光电倍增管用倍增级及其制备方法。

(二)技术方案

为实现所述技术目的，本发明采用的技术方案如下。

本发明公开了一种铜铍合金，其中，

合金中Be的含量为2.3～2.6wt％；

合金中还含有Ce元素，Ce与Be的质量比满足0.013≤Ce/Be≤0.02。

优选地，Ce与Be的质量比满足0.016≤Ce/Be≤0.02。

所述铜铍合金中，各组分按照重量百分比计，包括：Be：2.3～2.6％，Co：0.3～0.5％、Ni：0.3～0.5％、Zr：0.5～0.8％、Ce：0.03～0.05％，余量为Cu和不可避免的杂质。

本发明通过在铜基体中加入Be、Co、Ni、Zr、Ce等元素制得铜铍合金，合金中加入Ce元素，起到细化晶粒的作用，能够阻碍加热过程中晶粒的长大，减少硬脆相的产生，提高时效硬化效果，消除金属偏析，从而增大合金表面硬度，提高合金机械性能；Ce、Be元素具有协同作用，能够提高合金的高温抗蠕变性能，这可能是因为Ce、Be元素的添加能够使弥散相均匀分布，抑制晶界反应，阻碍位错的滑移，提高高温抗蠕变性能，并对合金的热加工性能具有明显的增益作用；将该铜铍合金用于制备光电倍增管用倍增级，获得的倍增级的二次发射系数高，增益效果好，抗老化性能优异。

所述铜铍合金的制备方法，包括：

氩气保护下，对高纯Cu、Be、Co、Ni、Zr、Ce进行熔炼，待完全融化后加入精炼剂进行精炼，扒渣，然后进行半连续铸造、固溶处理、热挤压处理、时效处理、拉拔，最终得到铜铍合金；其中，

所述精炼剂的添加量为20～30g/kg；

所述精炼剂中含有8～10wt％的改性麦饭石。

进一步地，所述铜铍合金具体经由下述方法制备得到：