一种用于像增强器多碱光电阴极制作的监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于像增强器多碱光电阴极制作的监控装置，主要用于微光像增强器多碱光电阴极制作的荧光监控。主要技术方案是：在箱体内，光纤组件的末端向外并伸出箱体的开口处，激光器的输出端与激光入射光纤的始端连接，激光入射光纤的末端与荧光出射光纤的始端组合在一起形成光纤组件的末端，荧光出光纤依次与全息滤光镜、衍射光栅、CCD探测器及计算机相连接。本实用新型专利技术通过试用证明：从根本上克服了质量不稳定、生产效率低的现象。达到有效地提高多碱阴极的灵敏度、减少废品损失，稳定像增强器的质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种对真空光电子器件制作的监控装置，主要用于微光像增强器多碱光电阴极制作的荧光监控，也可用于类似的光电管、光电倍增管光电阴极制作的监控。
技术介绍
Na2KSb (Cs)多碱光电阴极(简称多碱阴极)在微光像增强器、光电管、光电倍增管等真空光电子器件中有着广泛的应用。其特点是制造工艺简单，可以在各种形状的各种玻璃上制作，光电阴极制作尺寸已达到10英吋以上。因此尽管出现了各种新型半导体探测器，但在许多信号探测和成像领域，仍然使用各种传统的真空器件，以微光像增强器和光电倍增管为例，到目前为止，多碱阴极的制作仍然是采用手工制作的方式。制作过程大都采用在过量Na的情况下，反复蒸K和Sb，最终把Na2、K和Sb的比例调整到2 I 1，俗称 达到平衡，从而获得最大的灵敏度。通常使用的典型工艺为(1)蒸K。在160°C温度下，蒸发K，当漏电流达到饱和时，开始蒸锑，直至光电流获得最大，使K与Sb膜发生化学反应生成K3Sb ; (2)蒸Na。在220°C温度下，将K3Sb暴露于Na蒸汽中，使K逐渐被Na置换，观察其光电流的变化，当光电流上升到最大并具有下降趋势时，表明Na已经过量；(3) Sb、K共蒸。温度降到16(T18(TC时，反复蒸Sb和K，直到获得所需要的膜层厚度，这一过程完成以后，一般认为所形成的Na2KSb膜层的K、Na化学计量比为2 I ; (4) Sb、Cs共蒸。温度保持到160°C，反复蒸Sb和Cs，直到获得最大的光电流，此时凭经验认为Na2KSb (Cs)多碱光电阴极制作完成。由于多碱阴极制作工艺的特点是手工制作，因此很难精确判断Na、K、Sb的化学计量比。所制造的多碱阴极质量不稳定，不一定获得最大的灵敏度；工艺复杂，由于是经验判断，反复蒸Sb和K若干次才确定是否合格；由于质量不稳定，像增强器通过振动、雨淋、冲击等五项实验后产生了一定数量的废品。在真空条件下用光学分析法也可以测量出Na2KSb膜层的化学计量比，但在生产设备上实现十分困难，并且价格昂贵，不宜投资。
技术实现思路
本技术要解决的主要技术问题和目的是针对现有的多碱阴极制作中缺少监控手段，无法获得Na2KSb膜层精确的化学计量比的缺陷。根据当膜层中Na2 K Sb的化学计量比达到2 I I时，荧光谱的峰值波长达到899nm，同时荧光的强度达到最大这一规律，设计一种像增强器多碱光电阴极制作的荧光监控装置，用于对多碱阴极制作过程中进行实时监控。从根本上克服工艺复杂、质量不稳定、生产效率低下的现象。达到有效地提高多碱阴极的灵敏度、减少废品损失，稳定像增强器的质量。本技术的主要技术方案在箱体内，光纤组件的末端向外，并伸出箱体的开口处，激光器的输出端与激光入射光纤的始端连接，激光入射光纤的末端与荧光出射光纤的始端组合在一起形成光纤组件的末端，突光出光纤依次与全息滤光镜、衍射光栅、CCD探测器及箱体外的计算机相连接。本技术通过实际应用证明完全达到研制目的，与原制造工艺相比多碱阴极制造的良频率提高了 30%以上；稳定性提高了了 18%以上；使用寿命延长32%以上；生产效率得到明显提高。以下结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步详细地描述。附图说明图1，是本技术的主要结构示意图。图2，是本技术光纤组件3的结构放大示意图。图3，是本技术应用于多碱阴极制作过程中的监控示意图。 图4，是本技术监控Na2KSb膜层生长的荧光谱及荧光强度的曲线图。具体实施方式实践中发现，在Na2KSb膜层的合成过程中，随着工艺的进行，当膜层从Na2K1SMNa过量)过渡到Na2KSb (Na量逐步从大于2减小到等于2)达到平衡时，膜层荧光谱的峰值波长也从短波向长波方向移动，同时荧光强度也从弱变强。即当膜层中Na2 K Sb的化学计量比达到2 I I时，荧光谱的峰值波长就达到899nm，同时荧光的光强度达到最大。根据这一规律，设计一种荧光监控装置，对多碱阴极制作过程中进行实时监控。参照图1、2，对本技术的主要技术方案进行说明本技术由激光器I、激光入射光纤2、光纤组件3、突光出射光纤4、全息滤光镜5、衍射光栅6、CCD探测器7和计算机8及箱体9组成。其具体结构是在箱体9内，光纤组件3的末端向外，并伸出箱体9的开口处，激光器I的输出端与激光入射光纤2的始端连接，激光入射光纤2的末端与荧光出射光纤4的始端组合在一起形成光纤组件3，荧光出射光纤4依次与全息滤光镜5、衍射光栅6、探测器7及箱体外的计算机8相连接。参照图2，所述的光纤组件3，由激光入射光纤3-a，荧光出射光纤3_b，光纤外皮料3-c，外壳3-d组成，具有输入激光和出射荧光的功能，聘请专业厂家制造。参照图I,激光器I、激光入射光纤2、出射光纤4、全息滤光镜5、衍射光栅6、(XD探测器7及计算机8，均为市场可购置的国标电器元件和通讯材料。参照图2、3、4，本技术的工作原理及过程①准备工作。(见图3)首先将该装置安放在多碱阴极制作台上，使光纤组件3的末端正对准并接触像增强器11的阴极输入窗表面。(见图3)作光电阴极的蒸发源有Na、K、Cs和Sb四种，其中Na、K、Cs三种源安装在碱源外壳体10内，Sb源安装在锑滑杆外壳体12内；②多碱阴极制作。四种源的蒸发均采用直流电加热的方法进行，制作多碱阴极时，整个像增强器处在烘箱14中，由加工灯13监控光电流以控制光电阴极的制作工艺，具体按前面叙述的典型工艺进行；③荧光监控。(见图3)关闭加工灯13，打开装置的激光器1，发出波长为785nm的激光，(见图2)通过激光入射光纤2入射到像增强器的光纤面板输入窗11-a,经光纤面板传输到光电阴极膜层I Ι-b并对处于真空中的光电阴极膜层进行激发，(见图3)光电阴极膜层发出的荧光经光纤组件3传输到出射光纤4,经出射光纤传输至全息滤光镜5,全息滤光镜滤除随突光一起传输到全息滤光镜的波长为785nm的激光,突光通过全息滤光镜后传输至衍射光栅6,衍射光栅将突光在700nm至IOOOnm范围内分光，之后各个波长的荧光传输至CXD探测器7并被接收，最后经过计算机8采样和显示，这样就能测出荧光谱的峰值波长达到899nm和荧光的强度达到最大，实现了对Na2KSb膜层进行化学计量比测量的目的。如果测出荧光谱的峰值波长达不到899nm和荧光的强度达不到最大，那么就重复前面工艺中的工序(3)反复蒸Sb和K，直至峰值波长达到899nm和荧光的强度达到最大为止。参照图 4，膜层从 Na2K1Sb (Na 过量 S(Fo)Ja2K1Sb (Na 过量 35%)过渡到 Na2KSb 膜层达到平衡的荧光谱变化。图中光强最高的曲线L3是Na2KSb膜层平衡的荧光谱，其次曲线L2是Na2K1Sb (Na过量35%)膜层的荧光谱，最低的曲线L1是Na2K1Sb (Na过量50%)膜层的荧光谱。从图中的三条曲线可以明显看出随着Na量不断从Na过量50%、35%到完全达至IJ “平衡”，Na2KSb膜层荧光的峰值波长不断向长波方向移动并接近Na2KSb膜层荧光的峰值波长899nm。这充分说明具有准确化学计量比的Na2KSb化合物膜层的荧光谱峰值波长是确定的，即其荧光谱存在特征峰，可以根据其荧光谱的特征峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于像增强器多碱光电阴极制作的监控装置，其特征在于：具体结构是,在箱体(9)内，光纤组件(3)的末端向外，并伸出箱体(9)的开口处，激光器(1)的输出端与激光入射光纤(2)的始端连接，激光入射光纤(2)的末端与荧光出射光纤(4)的始端组合在一起形成光纤组件(3)，荧光出射光纤(4)依次与全息滤光镜(5)、衍射光栅(6)、探测器(7)及箱体(9)外的计算机(8)相连接。

【技术特征摘要】
2011.12.16 CN 201120527007.01.一种用于像增强器多碱光电阴极制作的监控装置，其特征在于具体结构是，在箱体(9)内，光纤组件(3)的末端向外，并伸出箱体(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓峰，瞿利平，杨文波，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北方夜视技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：