紫外像增强器制造技术

一种紫外像增强器，包括设于外壳前端的输入窗及设于外壳后端的荧光屏，输入窗与可伐合金４Ｊ５０阴极盘用低熔点玻璃粉封接为可形成真空气密的结构；光电阴极、微通道板和荧光屏真空封接于具有良好真空气封性的外壳内；所述输入窗的内表面上镀有一层能透紫外线、且能导电的导电薄膜；所述的光电阴极制作于导电薄膜上。本发明专利技术解决了背景技术中只能探测到紫外源，不能成像，识别能力低，虚警率高；或虽能成像，但探测距离有限，成像质量存在像差大等缺陷的技术问题。本发明专利技术可成像，且像质好，识别能力高、虚警率低；波段响应由光电阴极确定，易于控制；受外界干扰少，稳定性好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于紫外线探测技术，具体涉及一种紫外像增强器。可用于空间环境、空间目标的探测以及紫外预警等。还可用于公安安全保卫、真伪识别、文物鉴定等。
技术介绍
紫外预警是一种先进的导弹预警技术，同脉冲多普勒雷达预警相比，紫外预警属于无源预警，具有隐蔽性好；同红外预警相比，紫外预警设备具有虚警率低、不需要制冷、体积小和质量轻等优点。紫外预警是利用“太阳光谱盲区”的紫外波段探测导弹的火焰与羽焰，由于它对太阳光和普通灯光均不敏感，可避免最大背景噪声，即具有“日盲特性”，因而虚警率低；同时它不需要低温冷却，不需扫描，预警器体积小、重量轻。大型弹道导弹几乎所有的燃料在燃烧时，喷出的尾焰宽达58米，长度达116米，喷焰的能量达到105～106瓦/弧度，在助推段、末助推段都会发出强烈的紫外光，在自由飞行段导弹蒙皮也会发出紫外光，在入段导弹头部产生等离子体会发出紫外光，但对于在50km以上的目标，对紫外的吸收已经相当微弱，这对于监测大型弹道导弹的动态提供了有利的条件。目前，国内的紫外预警主要采用光电倍增管，只能探测到紫外源，不能成像，识别能力低、虚警率高。国外的紫外预警技术虽然可以成像，但探测距离有限，成像质量也存在像差大等缺陷，且设备成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种紫外像增强器，其解决了
技术介绍
中只能探测到紫外源，不能成像，识别能力低，虚警率高；或虽能成像，但探测距离有限，成像质量存在像差大等缺陷的技术问题。本专利技术的技术解决方案是一种紫外像增强器，包括设置于外壳10内的光电阴极3和微通道板5、设于外壳10前端的输入窗1及设于外壳10后端的荧光屏12，其特殊之处在于所述的输入窗1与可伐合金4J50阴极盘11用低熔点玻璃粉封接为可形成真空气密的结构；所述的光电阴极3、微通道板5和荧光屏12真空封接于具有良好真空气封性的外壳10内；所述输入窗1的内表面上镀有一层能透紫外线、且能导电的导电薄膜2；所述的光电阴极3制作于导电薄膜2上。上述光电阴极3与微通道板5间的真空间隙4以0.1～0.2mm为佳；所述微通道板5与荧光屏12间的真空间隙6以0.5～1.0mm为佳。上述微通道板5根据增益大小要求可采用一片、两片或三片微通道板构成，一般以二片为佳。所述的微通道板5以平面结构为佳，亦可采用球面结构。上述外壳10以采用陶瓷金属外壳为宜。上述光电阴极3的输入窗1以采用MgF2或CaF2为宜；所述的导电薄膜2采用铝膜或银膜均可；所述的光电阴极3以采用为碱卤化合物、RbTe或CsTe为宜。上述导电薄膜2的厚度以100±5nm为宜；所述输入窗1的厚度以3～5mm为宜。上述碱卤化合物光电阴极3可采用真空蒸发镀膜的方法制作于导电薄膜2上的光电阴极；所述的RbTe或CsTe光电阴极3以采用在真空中合成的方法制作于导电薄膜2上的光电阴极为佳。上述碱卤化合物可采用CsI。上述荧光屏12可由玻璃或光纤面板9、制作于玻璃或光纤面板9上的荧光层8及蒸镀于荧光层8表面的铝膜7构成。本专利技术具有以下优点1.本专利技术不仅可成像，且识别能力高、虚警率低；2.本专利技术探测波长范围分别在100～200nm、200～300nm或300～400nm时，仍具有识别能力高、虚警率低的特点，且具有典型的“日盲特性”。3.本专利技术波段响应由光电阴极确定，其波段易于控制；4.本专利技术的核心部件均处于真空中，受外界干扰少，稳定性好，使用寿命长；5.本专利技术的光电阴极与微通道板之间、微通道板与荧光屏之间均采用了双近贴结构，不仅减少了电子的弥散和渡越时间，而且减少了空间电荷效应，扩大了动态范围，故很好地改善了像质。附图说明图1为本专利技术的结构原理示意图；图2为本专利技术实施例的结构示意图。附图标号说明1-输入窗，2-导电薄膜，3-光电阴极，4-真空间隙，5-微通道板，6-真空间隙，7-铝膜，8-荧光层，9-玻璃或光纤面板，10-外壳，11-阴极盘，12-荧光屏。具体实施例方式紫外像增强器是一种用于探测极弱紫外目标的二维图像探测器，它主要由光电阴极、微通道板、荧光屏组成。其中光电阴极能将入射光子转换为电子。选用不同的光电阴极可实现不同波长的光电转换，例如多碱光电阴极能探测可见光，双碱阴极可以响应可见光到近紫外区，碘化銫、碲化銫或碲化铷阴极则可将320nm以下的紫外辐射转换为电子发射，具有典型的“日盲特性”。微通道板由上百万根微细玻璃圆管组成，每片微通道板的电子增益可达104倍。荧光屏的作用是将电子图像转换为可见光图像。本专利技术工作原理参见图1，紫外波段即110nm-300nm波段的被探测目标发出的紫外光，经光学系统汇聚到光电阴极3的输入窗1，照射至光电阴极3上。光电阴极3发射的光电子，进入有一定倾角的微通道板5的微通道，电子在其中倍增。在微通道中，当一个光电子射入通道，在外加电压下产生二次电子，二次电子在通道内进行连续的雪崩式的倍增，增益的大小，与构成微通道板玻璃的物理特性、通道的几何尺寸等因素外，但主要取决于微通道板5所加的工作电压。由微通道板5输出的电子经几千伏的电压加速后轰击荧光屏12，荧光屏12将电子图像转换为可见光图像，从而实现对紫外目标图像的探测。参见附图2，本专利技术光电阴极的输入窗1可采用MgF2或CaF2，MgF2或CaF2在紫外区有较高的透过率。输入窗1厚度以3～5mm为宜。将MgF2按设计尺寸经光学冷加工成型，用低熔点玻璃粉与可伐合金4J50阴极盘封接在一起，形成真空气密的结构。输入窗1的内表面镀有一层能透过紫外线、且能导电的导电薄膜2。导电薄膜2可采用铝膜或银膜等，厚度以100nm±5nm为宜。导电薄膜2的作用主要是为光电阴极3补充电子。光电阴极3制作于导电薄膜2表面，不同材料的光电阴极具有不同的响应波长。光电阴极3的响应波段在110-170nm时，材料可选用碱卤化合物，如，CsI等。由于CsI或其它碱卤化合物可暴露于大气中，因此可在真空镀膜机中用蒸发镀膜的方法镀好后，取出与其它部件装配。光电阴极3的响应波长在162-256nm时，材料可选用RbTe或CsTe等。由于这种阴极材料不能暴露于大气中，制造时须在真空中高温合成。光电阴极3与微通道板5间的真空间隙4以0.1～0.2mm为佳，工作时其间加200V的正电压。微通道板5以采用平面结构为佳。根据增益大小要求，微通道板5可采用一片、二片或多片微通道板构成，一般以二片为佳。根据应用需要，微通道板5亦可采用球面结构。工作时微通道板5的输入、输出面上加800～1000V的电压。微通道板5与荧光屏12间的真空间隙6为0.5～1.0mm。工作时其间加4-5KV的正电压。荧光屏12的荧光层8可采用沉淀法、离心法或刷涂法将P20荧光粉制作于玻璃或光纤面板9上，荧光层8表面蒸镀有一层铝膜7。外壳10以采用金属陶瓷为佳，可采用高温钼-锰法制作工艺。光电阴极3、微通道板5及荧光屏12真空封接于其内。权利要求1.一种紫外像增强器，包括设置于外壳(10)内的光电阴极(3)和微通道板(5)、设于外壳(10)前端的输入窗(1)及设于外壳(10)后端的荧光屏(12)，其特征在于所述的输入窗(1)与可伐合金4J50阴极盘(11)用低熔点玻璃粉封接为可形成真空气密的结构；所述的光电阴极(3)、微通道板(5)和荧光屏(12)真空封接于具有良好真空气封性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外像增强器，包括设置于外壳（１０）内的光电阴极（３）和微通道板（５）、设于外壳（１０）前端的输入窗（１）及设于外壳（１０）后端的荧光屏（１２），其特征在于：所述的输入窗（１）与可伐合金４Ｊ５０阴极盘（１１）用低熔点玻璃粉封接为可形成真空气密的结构；所述的光电阴极（３）、微通道板（５）和荧光屏（１２）真空封接于具有良好真空气封性的外壳（１０）内；所述输入窗（１）的内表面上镀有一层能透紫外线、且能导电的导电薄膜（２）；所述的光电阴极（３）制作于导电薄膜（２）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宝升，张宣妮，邹玮，曹希斌，董改云，王俊锋，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]