CN106504972A - 高量子效率的微通道板型光电倍增管、双碱光电阴极及制备方法 - Google Patents

高量子效率的微通道板型光电倍增管、双碱光电阴极及制备方法 Download PDF

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CN106504972A CN201610856127.2A CN201610856127A CN106504972A CN 106504972 A CN106504972 A CN 106504972A CN 201610856127 A CN201610856127 A CN 201610856127A CN 106504972 A CN106504972 A CN 106504972A
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Abstract

本发明提供一种微通道板型光电倍增管、双碱光电阴极及其制备方法，通过该制备方法使得光电倍增管具有较高的量子效率。在光电倍增管中包括双碱光电阴极、反光膜、聚焦电极、电子倍增极以及供电极；双碱光电阴极、电子倍增极和聚焦电极都置于玻璃真空容器内；供电极穿过玻璃真空容器与外部电路相连。所述制备方法，包括钾单质蒸镀、钾单质与锑球蒸镀、铯单质与锑球蒸镀。本发明通过实际应用证明，该制备方法可使大尺寸光电倍增管的量子效率较大幅度提高。

Description

高量子效率的微通道板型光电倍增管、双碱光电阴极及制备 方法
技术领域
本发明涉及光电探测器件领域，具体而言涉及一种高量子效率的微通道板型光电倍增管及其制备方法。
背景技术
光电倍增管是一种光探测器件，能够广泛应用于极微弱光探测、光子探测、化学发光、生物发光等研究领域，具有探测效率高，时间分辨率高等特点。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、电子倍增器等组成。光电倍增管的核心部分是光电阴极，其主要性能参数为量子效率(量子效率指光电阴极每接收100个光子所能发射的光电子数)，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。目前用于可见光波段微弱光探测的光电倍增管普遍使用K2CsSb双碱光电阴极。
而高量子效率的光电阴极制备方法与其各种物理特性、结构成分的关系仍然是个难题，特别是对光电阴极的表面结构的认识一直存在争议，采用现代分析仪器，例如AES、XPS、UPS和ESCA所得到的结论差别也很大。其主要原因是利用不同的制备工艺可以导致不同的表面结构或成分。
光电倍增管的制备主要的方法有光电流监控法和反射率监控法，技术熟练的操作人员可以根据光电流的大小和光电阴极薄膜颜色变化来判断膜层的生长过程；后者在光电阴极制备和研究中可以得到更多的信息，通过求解折射率、消光系数，可以得到反射率和膜层厚度的关系。无论是光电流监控还是反射率监控的方法，都是针对真空蒸镀法制备工艺，光电流监控和发射率监控相结合，将更加有利于实现对光电阴极镀膜过程中关键参数的精确控制。
发明内容
本发明目的在于提供一种高量子效率的微通道板型光电倍增管及其制备方法。
本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。
为达成上述目的，本发明提出一种高量子效率的微通道板型光电倍增管，包括：
玻璃真空容器；
用来探测光信号并产生光电子的双碱光电阴极；
用来加速光电阴极发射出来光电子并对其运行轨迹进行校正的聚焦电极；
用来接收聚焦电极汇聚的光电子并产生增殖电子的微通道板型电子倍增极；
用来供电给所述光电阴极、聚焦电极和微通道板型电子倍增器电子倍增极的供电极；
其中，所述光电阴极、聚焦电极、微通道板型电子倍增极置于所述玻璃真空容器内，所述供电极穿过所述玻璃真空容器与外部电路相连。
所述玻璃真空容器是一种透光容器，所述双碱光电阴极覆盖在所述玻璃真空容器内表面上。
所述聚焦电极置于所述玻璃真空容器中心偏下位置，汇聚所述光电阴极产生的光电子。
所述微通道板型电子倍增极电子倍增器置于所述玻璃真空容器中心一定距离以下，接收所述光电阴极产生的光电子并产生增殖电子。
高量子效率的光电倍增管，要求双碱光电阴极具有较完整的阴极结构和成分，其制备步骤是：
将已经镀好反光膜的玻璃真空容器安装到钟罩式真空系统中，该系统内部分别设置多个环状、条状的铠装丝和热电偶，保证玻璃真空容器顶端、四周和中心位置的温度均匀性，在玻璃真空容器的正上方的钟罩安装石英棒，石英棒一端接触到玻璃真空容器顶端，另一端连接用于测量反射率的光纤；
在玻璃真空容器下半球内表面上蒸镀反光膜，从上半球入射的光从会首先被上半球光电阴极吸收，透过的部分会被下半球的反光膜反射回光电阴极进行二次吸收，当光照射在光电阴极上时，光电阴极吸收入射光子并从表面发射出电子，电子会在光电阴极与聚焦电极之间的电场作用下被聚焦电极收集，然后通过微通道板型电子倍增极进行电子增殖，最终在阳极接收并形成光电流信号；
然后将包括钾源、铯源和锑球的阴极组件伸入到玻璃真空容器中，同时调整锑球在玻璃真空容器中赤道平面偏下的位置；当温度从大于300℃的烘烤温度降低到小于100℃温度时，调节照明灯电流为5.5A，电压为106V，然后开始进行钾源、铯源和锑球除气，电流分别为3.5A、2.0A和0.5A，然后按照0.2A/分钟的增长速度调整钾源电流，当到达5.5A时，钾蒸汽开始析出并吸附在玻璃真空容器内表面上，此时监测的光电流曲线开始上升，当光电流达到峰值保持恒定时，玻璃真空容器内部钾的含量趋于饱和，整个底钾蒸镀过程的反射率保持不变；接着进行钾与锑同时蒸镀，保持底钾电流不变逐渐增加锑球电流，当光电流开始上升并保持斜率在50°～70°之间时，锑球电流约为1.7A，然后按照0.05A/每分钟的增长速度调整钾源电流，按照0.1A/每30分钟增加锑球电流，使光电流维持50°～70°斜率的上升趋势，此步骤反射率先下降到初始值的95％后开始上升，总时间约为1.5到2小时，此时在玻璃真空容器内表面形成良好的K3Sb光电阴极结构，颜色呈淡紫色；接着将锑球电流增加0.5A，使光电流下降到最大值的一半，增加钾源电流到7.8A，此时光电流曲线和反射率曲线均开始上升直到反射率曲线上升到底钾阶段的1到2倍左右，关闭锑球电流，此时光电阴极形成了最佳的K3Sb阴极厚度；在保持一段时间后开始进行铯的蒸镀，初始电流为4.5A，按照0.1A/分钟增加到7A，光电流继续上升，此时颜色由淡紫色逐渐转为黄色，经过1小时后，反射率上升到初始值的1.8倍，即铯原子充分将钾原子从阴极表面置换形成了K2CsSb光电阴极结构；最后将铯源电流和锑球电流分别设置为4.8A和2.4A，使光电流继续上升到最大，结束整个制备过程。
最终，通过本发明制备的光电倍增管的量子效率将从20％提高到30％以上。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1)本发明的微通道板型光电倍增管，光电阴极、聚焦电极、电子倍增极为轴对称结构，并且旋转对称轴共轴，该结构形成轴对称聚焦电场，光电阴极各个位置产生的光电子能够入射到电子倍增极中并进行增殖。
2)本发明的高量子效率光电倍增管的光电阴极制备方法，采用钾和锑共同蒸镀的方法，二者反应充分可以使光电阴极结构均匀。
3)本发明的高量子效率光电倍增管的光电阴极制备方法，采用光电流监控，可以有效控制钾和锑共同蒸镀过程中二者的比例，从而形成良好的K3Sb结构。
4)本发明的高量子效率光电倍增管的光电阴极制备方法，采用反射率监控，可以有效控制光电阴极蒸镀过程中的膜层厚度，根据反射率节点进行蒸镀，有利于降低操作人员主观判断导致的差异。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是根据本发明的微通道板型光电倍增管的结构图。
图2是根据本发明的微通道板型光电倍增管的制备流程图。
图3是根据本发明的微通道板型光电倍增管反射率曲线图。
图4是根据本发明的微通道板型光电倍增管光电流曲线图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1所示，根据本发明的实施例，一种微通道板型光电倍增管包括真空玻璃容器1，双碱光电阴极2，反光膜3，聚焦电极4，微通道板型电子倍增极5以及供电极6。
本发明的双碱光电阴极2，反光膜3，聚焦电极4，电子倍增极5极均置于玻璃真空容器1中。
所述玻璃真空容器1可以为球形或者椭球形，内部保持真空状态，本实施例以椭球形玻璃真空容器1来详细说明本发明。
双碱光电阴极2，置于所述玻璃真空容器1上半球内表面上、用来接收光子并产生电子。双碱光电阴极2的厚度依据具体使用需要而定。
反光膜3，置于所述玻璃真空容器1下半球内表面上。
聚焦电极4，置于所述玻璃密封容器1之内用来收集电子。聚焦电极4上平面位于所述玻璃真空容器1中心赤道偏下位置，可以保证阴极面2不同位置产生的光电子到电子倍增极5的渡越时间差别较小。
微通道板型电子倍增极5，置于所述聚焦电极4后端用来产生增殖电子。电子倍增极5位于所述聚焦电极4正下方，为多片微通道板叠加而成。
电子倍增极5与聚焦电极4之间通过点焊方式固定，所述双碱光电阴极2、聚焦电极4、电子倍增极5通过金属支撑带进行位置固定并与供电极6连接。
供电极6，置于所述玻璃真空容器1尾部、用来供电给所述双碱光电阴极2、聚焦电极4和微通道板型电子倍增极5。
如图1，双碱光电阴极2、聚焦电极4和微通道板型电子倍增极5均置于所述玻璃真空容器内。
电极6穿过所述玻璃真空容器与外部电路相连。
双碱光电阴极2、聚焦电极4和微通道板型电子倍增极5均为轴对称结构，并且旋转对称轴共轴。
作为可选的例子，玻璃真空容器1为一球形或者椭球形的低本底容器,直径大于等于8吋并且小于等于30吋。
玻璃真空容器1下半球内表面设置有由金属铝或者金属银形成的反光膜3。
双碱光电阴极2，由钾、铯等碱金属材料与锑构成的三元化合物半导体膜层，厚度在1nm～1000nm之间。
双碱光电阴极2，占总数70％～100％的电子出射方向与入射光方向一致，并且0～30％的电子出射方向与入射光方向相反。
聚焦电极4为尺寸大于电子倍增极2的金属扩张型聚焦极结构。
电子倍增极5采用多片微通道板串联叠加的连接方式，每片微通道板两端单独施加电压在50～1000V之间。微通道板之间采用云母片隔绝，所述云母片开有供电子通过的通孔。
根据本公开，结合图2，还涉及一种微通道板型光电倍增管的制备方法，其中的反光膜和双碱光电阴极的制备包括以下步骤：
第一步、在常温环境下，对所述玻璃真空容器1进行反光膜3的蒸镀；
第二步、在大于300℃温度下，对所述玻璃真空容器1进行高温烘烤除气；
第三步、在小于100℃温度下，对钾源、铯源和锑球进行除气；
第四步、在小于100℃温度下，进行底钾蒸镀；
第五步、在100℃～250℃温度之间，进行钾与锑同时蒸镀；
第六步、在100℃～250℃温度之间，进行钾与锑交替蒸镀；
第七步、在100℃～200℃温度之间，进行铯蒸镀；
第八步、在100℃～200℃温度之间，进行铯与锑同时蒸镀；
并且，在前述钾、铯和锑的蒸镀过程中，采用光电流与反射率同时监控的方法来控制玻璃真空容器内的双碱光电阴极的膜层蒸镀。
优选地，在所述第一步进行反光膜3蒸镀时，进行反射率监控，随着反光膜3厚度增加使其反射率大于70％。
优选地，在所述第二步中，所述玻璃真空容器1周围的温度非均匀性小于2％；在大于300℃的温度下保持8小时以上，同时烘烤的还有碱金属源和锑球以及所述聚焦电极4、微通道板电子倍增极。
优选地，所述底钾蒸镀之前，调节照明灯电流为5.5A，电压为106V，钾源、铯源和锑球分别采用3.5A、2.0A和0.5A的除气电流。
优选地，在所述第四步中，在3.5A基础上，按照一定的增长速度调整钾源电流，使得光电流上升，当光电流达到峰值后进行升温，光电流再次上升一段后开始下降，保持整个过程中的反射率小幅减小后保持不变。
优选地，在所述第五步，调整钾源电流和锑球电流，使得光电流继续保持一定斜率的上升趋势，该阶段的反射率先下降到初始值的95％以下然后开始缓慢上升。
优选地，在所述第六步，将所述第五步的锑球电流增加0.5A，光电流下降到一半大小时关闭锑球电流，然后增加钾源电流到7.8A，使光电流重新上升到最大值后，关闭钾源电流，该步骤的反射率曲线需上升到初始值的1.4倍，如果没有达到，再次重复钾与锑交替蒸镀。
优选地，在所述第七步，所述铯蒸镀的电流初始为4.5A，然后按照一定的增长速度到7A，此时光电流继续上升，该阶段需使反射率上升到初始值的1.8倍为止。
优选地，在所述第八步，保持铯电流和锑球电流分别为4.8A和2.4A，使光电流继续上升到最大后结束整个制备过程。
根据本公开，我们还更加具体地涉及一种双碱光电阴极的制备方法以及由其制备的光电阴极。结合图2所示，双碱光电阴极的制备方法包括：
将已经镀好反光膜的玻璃真空容器安装到钟罩式真空系统中，该系统内部分别设置多个环状、条状的铠装丝和热电偶，保证玻璃真空容器顶端、四周和中心位置的温度均匀性，在玻璃真空容器的正上方的钟罩安装石英棒，石英棒一端接触到玻璃真空容器顶端，另一端连接用于测量反射率的光纤；
然后将包括钾源、铯源和锑球的阴极组件伸入到玻璃真空容器中，同时调整锑球在玻璃真空容器中赤道平面偏下的位置；
当温度从大于300℃的烘烤温度降低到小于100℃温度时，调节照明灯电流为5.5A，电压为106V，然后开始进行钾源、铯源和锑球除气，电流分别为3.5A、2.0A和0.5A；
然后按照0.2A/分钟的增长速度调整钾源电流进行底钾蒸镀，当到达5.5A时，钾蒸汽开始析出并吸附在玻璃真空容器内表面上，此时监测的光电流曲线开始上升，当光电流达到峰值保持恒定时，玻璃真空容器内部钾的含量趋于饱和，整个底钾蒸镀过程的反射率保持不变；
接着进行钾与锑同时蒸镀，保持底钾电流不变逐渐增加锑球电流，当光电流开始上升并保持斜率在50°～70°之间时，锑球电流约为1.7A，然后按照0.05A/每分钟的增长速度调整钾源电流，按照0.1A/每30分钟增加锑球电流，使光电流维持50°～70°斜率的上升趋势，此步骤反射率先下降到初始值的95％后开始上升，总时间约为1.5到2小时，此时在玻璃真空容器内表面形成良好的K3Sb光电阴极结构，颜色呈淡紫色；
接着将锑球电流增加0.5A，使光电流下降到最大值的一半，增加钾源电流到7.8A，此时光电流曲线和反射率曲线均开始上升直到反射率曲线上升到底钾阶段的1到2倍左右，关闭锑球电流，此时光电阴极形成了最佳的K3Sb阴极厚度；
在保持一段时间后开始进行铯的蒸镀，初始电流为4.5A，按照0.1A/分钟增加到7A，光电流继续上升，此时颜色由淡紫色逐渐转为黄色，经过1小时后，反射率上升到初始值的1.8倍，即铯原子充分将钾原子从阴极表面置换形成了K2CsSb光电阴极结构；
最后将铯源电流和锑球电流分别设置为4.8A和2.4A，使光电流继续上升到最大，结束整个制备过程。
图3是根据本发明的微通道板型光电倍增管反射率曲线图。
图中，前2小时为玻璃真空容器1高温烘烤后的自动降温过程以及所述钾源、铯源和锑球除气过程；在第2.2小时开始反射率曲线下降，即为所述底钾蒸镀过程；在第3小时，反射率曲线先下降然后缓慢上升，即为所述钾与锑共同蒸镀过程；在第4.4小时，反射率曲线上升到最大值然后保持水平，即为所述钾与锑交替蒸镀过程；在第5.9小时，反射率从保持水平转变为快速上升，即为所述进铯蒸镀过程。
图4是根据本发明的微通道板型光电倍增管光电流曲线图。需要注意的是，本实例与图3反射率曲线是相互独立的。
图中，前1.5小时为玻璃真空容器1高温烘烤后的自动降温过程以及所述钾源、铯源和锑球除气过程，可以看到玻璃真空容器1以及钾源、铯源和锑球的放气会导致光电流曲线呈不规则起伏；在第1.5小时，光电流曲线先上升后下降，即为所述底钾蒸镀过程；在第2.2小时，光电流曲线呈斜率50°￣70°的上升趋势，即为所述钾与锑的共同蒸镀过程；在第3.7小时，光电流曲线先下降后上升，然后再次下降，即为所述钾与锑交替蒸镀过程中，第二次下降过程主要是由于将照明灯改成单色光照明所致；在第5.1小时，光电流曲线呈现逐渐上升的趋势，即为所述进铯蒸镀过程；在第7小时，光电流呈现大幅上升趋势，即为所述铯与锑共同蒸镀过程。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (20)

1.一种微通道板型光电倍增管，其特征在于，包括：
玻璃真空容器[1]，内部保持真空状态；
置于所述玻璃真空容器[1]上半球内表面上、用来接收光子并产生电子的双碱光电阴极[2]；
置于所述玻璃真空容器[1]下半球内表面上的反光膜[3]；
置于所述玻璃密封容器[1]之内用来收集电子的聚焦电极[4]；
置于所述聚焦电极[4]后端用来产生增殖电子的微通道板型电子倍增极[5]；
置于所述玻璃真空容器[1]尾部、用来供电给所述双碱光电阴极[2]、聚焦电极[4]和微通道板型电子倍增极[5]的供电极[6]；
其中，所述双碱光电阴极[2]、聚焦电极[4]和微通道板型电子倍增极[5]均置于所述玻璃真空容器内，所述供电极[6]穿过所述玻璃真空容器与外部电路相连；
所述双碱光电阴极[2]、聚焦电极[4]和微通道板型电子倍增极[5]均为轴对称结构，并且旋转对称轴共轴。
2.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述玻璃真空容器[1]为一球形或者椭球形的低本底容器,直径大于等于8吋并且小于等于30吋。
3.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述玻璃真空容器[1]下半球内表面设置有由金属铝形成的反光膜[3]。
4.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述玻璃真空容器[1]下半球内表面设置有由金属银形成的反光膜[3]。
5.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述双碱光电阴极[2]，由钾、铯等碱金属材料与锑构成的三元化合物半导体膜层，厚度在1nm～1000nm之间。
6.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述双碱光电阴极[2]，占总数70％～100％的电子出射方向与入射光方向一致，并且0～30％的电子出射方向与入射光方向相反。
7.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述聚焦电极[4]为尺寸大于所述电子倍增极的金属扩张型聚焦极结构。
8.根据权利要求1所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于：
所述电子倍增极[5]采用多片微通道板串联叠加的连接方式，每片微通道板两端单独施加电压在50～1000V之间。
9.根据权利要求8所述的微通道板型光电倍增管，其特征在于，所述微通道板之间采用云母片隔绝，所述云母片开有供电子通过的通孔。
10.一种如权利要求1所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于，所述反光膜和双碱光电阴极的制备包括以下步骤：
第一步、在常温环境下，对所述玻璃真空容器[1]进行反光膜[3]的蒸镀；
第二步、在大于300℃温度下，对所述玻璃真空容器[1]进行高温烘烤除气；
第三步、在小于100℃温度下，对钾源、铯源和锑球进行除气；
第四步、在小于100℃温度下，进行底钾蒸镀；
第五步、在100℃～250℃温度之间，进行钾与锑同时蒸镀；
第六步、在100℃～250℃温度之间，进行钾与锑交替蒸镀；
第七步、在100℃～200℃温度之间，进行铯蒸镀；
第八步、在100℃～200℃温度之间，进行铯与锑同时蒸镀；
并且，在前述钾、铯和锑的蒸镀过程中，采用光电流与反射率同时监控的方法来控制玻璃真空容器内的双碱光电阴极的膜层蒸镀。
11.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第一步进行反光膜[3]蒸镀时，进行反射率监控，随着反光膜[3]厚度增加使其反射率大于70％。
12.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第二步中，所述玻璃真空容器[1]周围的温度非均匀性小于2％；在大于300℃的温度下保持8小时以上，同时烘烤的还有碱金属源和锑球以及所述聚焦电极[4]、微通道板电子倍增极。
13.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：所述底钾蒸镀之前，调节照明灯电流为5.5A，电压为106V，钾源、铯源和锑球分别采用3.5A、2.0A和0.5A的除气电流。
14.根据权利要求13所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第四步中，在3.5A基础上，按照一定的增长速度调整钾源电流，使得光电流上升，当光电流达到峰值后进行升温，光电流再次上升一段后开始下降，保持整个过程中的反射率小幅减小后保持不变。
15.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第五步，调整钾源电流和锑球电流，使得光电流继续保持一定斜率的上升趋势，该阶段的反射率先下降到初始值的95％以下然后开始缓慢上升。
16.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第六步，将所述第五步的锑球电流增加0.5A，光电流下降到一半大小时关闭锑球电流，然后增加钾源电流到7.8A，使光电流重新上升到最大值后，关闭钾源电流，该步骤的反射率曲线需上升到初始值的1.4倍，如果没有达到，再次重复钾与锑交替蒸镀。
17.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第七步，所述铯蒸镀的电流初始为4.5A，然后按照一定的增长速度到7A，此时光电流继续上升，该阶段需使反射率上升到初始值的1.8倍为止。
18.根据权利要求10所述的微通道板型光电倍增管的制备方法，其特征在于：在所述第八步，保持铯电流和锑球电流分别为4.8A和2.4A，使光电流继续上升到最大后结束整个制备过程。
19.一种双碱光电阴极的制备方法，其特征在于，包括：
将已经镀好反光膜的玻璃真空容器安装到钟罩式真空系统中，该系统内部分别设置多个环状、条状的铠装丝和热电偶，保证玻璃真空容器顶端、四周和中心位置的温度均匀性，在玻璃真空容器的正上方的钟罩安装石英棒，石英棒一端接触到玻璃真空容器顶端，另一端连接用于测量反射率的光纤；
然后将包括钾源、铯源和锑球的阴极组件伸入到玻璃真空容器中，同时调整锑球在玻璃真空容器中赤道平面偏下的位置；
当温度从大于300℃的烘烤温度降低到小于100℃温度时，调节照明灯电流为5.5A，电压为106V，然后开始进行钾源、铯源和锑球除气，电流分别为3.5A、2.0A和0.5A；
然后按照0.2A/分钟的增长速度调整钾源电流进行底钾蒸镀，当到达5.5A时，钾蒸汽开始析出并吸附在玻璃真空容器内表面上，此时监测的光电流曲线开始上升，当光电流达到峰值保持恒定时，玻璃真空容器内部钾的含量趋于饱和，整个底钾蒸镀过程的反射率保持不变；
接着进行钾与锑同时蒸镀，保持底钾电流不变逐渐增加锑球电流，当光电流开始上升并保持斜率在50°～70°之间时，锑球电流约为1.7A，然后按照0.05A/每分钟的增长速度调整钾源电流，按照0.1A/每30分钟增加锑球电流，使光电流维持50°～70°斜率的上升趋势，此步骤反射率先下降到初始值的95％后开始上升，总时间约为1.5到2小时，此时在玻璃真空容器内表面形成良好的K3Sb光电阴极结构，颜色呈淡紫色；
接着将锑球电流增加0.5A，使光电流下降到最大值的一半，增加钾源电流到7.8A，此时光电流曲线和反射率曲线均开始上升直到反射率曲线上升到底钾阶段的1到2倍左右，关闭锑球电流，此时光电阴极形成了最佳的K3Sb阴极厚度；
在保持一段时间后开始进行铯的蒸镀，初始电流为4.5A，按照0.1A/分钟增加到7A，光电流继续上升，此时颜色由淡紫色逐渐转为黄色，经过1小时后，反射率上升到初始值的1.8倍，即铯原子充分将钾原子从阴极表面置换形成了K2CsSb光电阴极结构；
最后将铯源电流和锑球电流分别设置为4.8A和2.4A，使光电流继续上升到最大，结束整个制备过程。
20.一种根据权利要求19的制备方法所制得的双碱光电阴极。
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