[发明专利]光电倍增管用光电阴极及其制备方法

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光电阴极及其制备方法。本发明提供了一种光电倍增管用光电阴极，以铜铍合金为支撑基板，Be₂N₃薄膜为光电子反射层，K₂CsSb薄膜为光电子发射层，弥补了现有技术中光电阴极材料量子效率低、稳定性差、噪声大的问题。

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光电阴极及其制备方法。

背景技术

光电倍增管是将微弱的光信号转换成电信号并对电信号进行倍增放大的真空电子器件。光电倍增管作为一种真空器件，主要包括光电阴极、聚焦电极、电子倍增器等部件。光电阴极是一种基于外光电效应的光电发射体，是光电倍增管中的重要部件，其性能好坏直接影响整个光电倍增管的性能，其主要性能参数为量子效率，量子效率越高，光电倍增管的探测效率就越高，信噪比就越好。虽然目前光电阴极的研究已经取得了一定的进展，但仍存在量子效率低、稳定性差等缺点，限制了光电阴极的应用。因此，需要开发出一种量子效率高、稳定性高的光电阴极。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电倍增管用光电阴极，以解决现有技术中光电阴极材料量子效率低、稳定性差、噪声大的问题。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案如下。

本发明提供了一种光电倍增管用光电阴极的制备方法，包括下述步骤：

1)支撑基板的前处理：将支撑基板铜铍合金利用含有阴离子表面活性剂的清洗剂进行清洗，干燥后备用；

2)光电子反射层的制备：在400-500℃、50-80Pa的氮气氛围中，在支撑基板表面形成Be₂N₃薄膜；

3)光电子发射层的制备：将表面带有光电子反射层的支撑基板在300-350℃下烘烤除气、然后降温至140-200℃，在光电子反射层上蒸镀K₂CsSb形成光电发射层，得到目标产物；其中，

所述铜铍合金中，Be含量为2.3-2.5%，还含有0.5-0.8%的Zr元素。

所述阴离子表面活性剂具有式(1)所示结构通式：

(1)；

其中，R₁是-(CH₂)_nCH₃，n=2-5的整数；R₂是-(CH₂)_m，m=1-3的整数。

上述所述应用包括利用阴离子表面活性剂与邻羟基萘甲异羟肟酸混合用于光电阴极制备过程中支撑基板的前处理，阴离子表面活性剂与邻羟基萘甲异羟肟酸的重量比为1:0.25-0.4。

本发明提供上述阴离子表面活性剂，在制备光电倍增管用光电阴极过程中，用于支撑基底合金材料前处理的清洗剂，在常温下即具有较强的清洗效果，能够较为全面的去除合金表面的油污、灰尘及其他杂质，阴离子表面活性剂中的三唑环结构具有良好的缓蚀作用，能够显著降低合金表面的粗糙度，能够活化基体，有助于后续工序中合金表面的沉积性能，提高合金与薄膜之间的结合力；经含有该阴离子表面活性剂的清洗剂处理的合金，有利于后续加工过程中在合金表面形成致密性好、平整度高的光电子反射层薄膜，有利于光电子的反射，从而使终产物光电阴极具有优异的量子效率；该阴离子表面活性剂与邻羟基萘甲异羟肟酸混合使用，阴离子表面活性剂可溶于邻羟基萘甲异羟肟酸，增加了阴离子表面活性剂在常温下的乳化性能，使清洗剂在常温下即具有较强的清洗效率，还能进一步地降低对合金表面的腐蚀，提高合金表面光滑度，提高镀膜质量，从而提高终产品光电阴极的量子效率，还能够提高光电稳定性。

上述阴离子表面活性剂的制备方法，包括：