CN107564785B - 一种利用等离子体激活电子倍增器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，属于真空电子技术领域。本发明所述方法是利用等离子体的高反应活性清除电子倍增器表面的污染物，同时等离子体态的氧可以进入电子倍增器的功能材料内部，填补功能材料在大电子束流轰击下形成的缺陷位，从而起到激活性能衰退或失效电子倍增器的作用；与常规的加热退火处理工艺相比，本发明所述方法简化了工艺过程，能够实现电子倍增器功能的快速激活，而且电子倍增器功能的恢复效果更好。

Description

一种利用等离子体激活电子倍增器的方法
技术领域
本发明涉及一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，属于真空电子技术领域。
背景技术
电子倍增器是一种实现微小电信号放大，用于电信号检测的电真空器件。在使用过程中，由于电子倍增器受到环境污染以及受到大电子束流的轰击，性能会逐渐衰减，直至失效。目前是采用加热退火处理方式实现性能衰减与失效电子倍增器的激活，恢复或部分恢复其功能。另外，该工艺过程耗时长，工艺复杂，而且无法清除其表面吸附的污染物。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，利用等离子体的高反应活性清除电子倍增器表面的污染物，同时等离子体态的氧可以进入电子倍增器的功能材料内部，填补功能材料在大电子束流轰击下形成的缺陷位，从而起到激活性能衰退或失效电子倍增器的作用；所述方法工艺过程简单，能够实现电子倍增器功能的快速激活。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，所述方法步骤如下：
将性能衰退或失效的电子倍增器放入到等离子体清洗设备后，对等离子体清洗设备先进行抽真空处理，再充入含有氧原子的氧化性气体，使等离子体清洗设备内部气压为50mTorr～200mTorr，然后在50W～200W的输入功率下处理5min～120min。
进一步的，在激活电子倍增器的过程中，等离子清洗设备内部温度控制在20℃～50℃。
所述含有氧原子的氧化性气体为氧气、二氧化碳气体、氧气与惰性气体的混合气体，或者二氧化碳与惰性气体的混合气体；氧气与惰性气体的混合气体中，氧气的体积分数不少于10％；二氧化碳与惰性气体的混合气体中，二氧化碳气体的体积分数不少于40％。
有益效果：
(1)本发明所述方法是利用等离子体的高反应活性清除电子倍增器打拿极二次电子发射薄膜表面的污染物，同时等离子体态的氧可以进入发射薄膜材料内部，填补在大电子束流轰击下形成的缺陷位，从而达到激活电子倍增器的目的。
(2)现有的等离子体清洗设备中一般充入的是氩气，用于各种配件的常规清洗；而本发明中不是利用等离子体清洗设备的常规清洗功能，主要是利用等离子体态的氧填补发射薄膜在大电子束流轰击下形成的缺陷位，加入惰性气体的作用是为了确保等离子体态的氧活性不至于过高。
(3)与常规的加热退火处理工艺相比，本发明所述方法简化了工艺过程，能够实现电子倍增器功能的快速激活，而且电子倍增器功能的恢复效果更好。
附图说明
图1为实施例1中失效电子倍增器在采用氧等离子体处理前后放大倍数变化曲线的对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
以下实施例中：
静电计：型号6517B，美国吉时利仪器公司；
高压源：型号248，美国吉时利仪器公司；
等离子体清洗设备：型号B-9700，NV欧洲等离子体设备有限公司；
实施例中所述失效的电子倍增器：已使用一年半，增益值在长期使用过程中逐渐降低，最终导致输出信号太小，无法满足锁频要求，判定该电子倍增器失效。
实施例1
将失效的电子倍增器放入到等离子体清洗设备后，对等离子体清洗设备先进行抽真空处理，再充入流量为10sccm的氧气，使等离子体清洗设备内部气压为200mTorr，然后在100W的输入功率下处理10min，且处理过程中等离子清洗设备内部的温度控制在26℃。
分别对处理前以及处理后的失效电子倍增器进行增益值测试，测试温度为室温(25℃)，测试真空度＜5×10-5Pa，测试结果如图1所示。根据图1的测试结果可知，处理后的失效电子倍增器的增益值显著提高，1400V下增益值由处理前的1000提高至3320。
实施例2
将失效的电子倍增器放入到等离子体清洗设备后，对等离子体清洗设备先进行抽真空处理，再充入流量为10sccm的氧气和流量为10sccm的氩气，使等离子体清洗设备内部气压为150mTorr，然后在150W的输入功率下处理20min，且处理过程中等离子清洗设备内部的温度控制在30℃。
分别对处理前以及处理后的失效电子倍增器进行增益值测试，测试温度为室温(25℃)，测试真空度＜5×10-5Pa；根据测试结果可知，处理后的失效电子倍增器的增益值显著提高，1400V下增益值由处理前的860提高至3130。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，其特征在于：所述方法步骤如下，
将性能衰退或失效的电子倍增器放入到等离子体清洗设备后，对等离子体清洗设备先进行抽真空处理，再充入含有氧原子的氧化性气体，使等离子体清洗设备内部气压为50mTorr～200mTorr，然后在50W～200W的输入功率下处理5min～120min，利用等离子体的高反应活性清除电子倍增器打拿极二次电子发射薄膜表面的污染物，同时等离子体态的氧可以进入发射薄膜材料内部，填补在大电子束流轰击下形成的缺陷位，实现电子倍增器功能的激活。
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，其特征在于：在激活电子倍增器的过程中，等离子清洗设备内部温度控制在20℃～50℃。
3.根据权利要求1所述的一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，其特征在于：所述含有氧原子的氧化性气体为氧气、二氧化碳气体、氧气与惰性气体的混合气体，或者二氧化碳与惰性气体的混合气体。
4.根据权利要求3所述的一种利用等离子体激活电子倍增器的方法，其特征在于：所述含有氧原子的氧化性气体为氧气与惰性气体的混合气体时，氧气的体积分数不少于10％；所述含有氧原子的氧化性气体为二氧化碳气体与惰性气体的混合气体时，二氧化碳气体的体积分数不少于40％。
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