CN110783159A - 一种低背景反射扫描变像管及其制作方法 - Google Patents

一种低背景反射扫描变像管及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低反射扫描变像管制作方法，主要用于可见光扫描变像管的制作，所述扫描变像管中的光电阴极、栅极板、聚焦极组、偏转板和荧光屏沿轴向依次排列。光学信号穿过光电阴极后，产生光电子为有用信号，没有被吸收的光学信号，照射到后方的栅极板，被栅极板反射到光电阴极，产生干扰电子，造成扫描变像管背景噪声大幅增加、分辨力下降等问题。通过降低栅极板的反射，可降低变像管的背景噪声，提高扫描变像管的分辨力性能。

Description

一种低背景反射扫描变像管及其制作方法
技术领域
本发明涉及低反射扫描变像管及其制作的方法，主要用于降低可见光扫描变像管腔体内杂散光。
背景技术
扫描变像管(简称：扫描管)也称条纹变像管(简称：条纹管)，是一种具有皮秒甚至亚皮秒量级时间分辨和几十微米量级空间分辨的光诊断设备。
扫描变像管除了能够测量光脉冲的空间分布之外，还能够记录光脉冲的时间信息。对应不同的光电阴极，可测试的波长范围从紫外光、可见光、一直到X射线，在核爆炸、等离子体物理、激光聚变以及生物学、光化学等超快研究领域具有十分广泛的应用，特别是在激光聚变研究中，高性能条纹相机是内爆动力学、黑腔物理和流体力学不稳定性等点火物理分解试验中不可或缺的诊断设备。
所述扫描变像管中的光电阴极、栅极板、聚焦系统偏转板和荧光屏沿轴向依次排列。光学信号穿过光电阴极后，产生光电子为有用信号，没有被吸收的光学信号，照射到后方的栅极板，被栅极板反射到光电阴极，产生干扰电子，造成扫描变像管背景噪声大幅增加、分辨力下降等问题。通过降低栅极板的反射，可降低变像管的背景噪声，提高扫描变像管的分辨力性能。
发明内容
为了克服现有扫描变像管栅极板反射率高的不足，本发明提供一种低反射扫描变像管的制作方法，能够降低可见光扫描变像管腔体内杂散光。
本发明的一种低背景反射扫描变像管的技术方案为：
一种低背景反射扫描变像管，由光电阴极、栅极板、聚焦系统、偏转板和荧光屏沿轴向顺次排列构成；所述栅极板是一圆形金属板中有一方孔的圆形方孔栅极板，也可是方形金属板中有一方孔的方形方孔栅极板，方孔通常位于其中央；所述栅极板也可是方孔内带金属栅网的栅极板；所述聚焦系统位于栅极板后方，通常为圆筒轴对称聚焦结构、矩形电极聚焦结构或者平板对称聚焦结构，每种聚焦结构由N个聚焦单元组成。
所述栅极板的表面喷涂低反射涂层，所述反射涂层为碳化物或者Cr2O3的微细粉末层，所述微细粉末为深色颗粒，涂覆后经高温固化。
本发明的一种低背景反射扫描变像管的制作方法包括以下步骤：
A、在栅极板表面喷涂或刷涂低反射涂层
所述低反射涂层为碳化物或者Cr2O3微细粉末层，所述微细粉末为深色颗粒，粉末颗粒的粒度范围为60nm～2000nm，
将该粉末、某粘合剂与水按一定比例进行充分混合，形成的混合溶液，用喷枪喷涂或者毛笔刷涂的办法均匀涂布于栅极板金属表面；
B、高温固化低反射涂层
将覆盖低反射涂层后的栅极板组放入200℃～600℃的真空炉内，真空度优于5×10-5mbar开始加热烘烤，烘烤时间为2小时～16小时；
C、焊装栅极板，将高温固化后的栅极板组安装于扫描变像管内。
附图说明
图1：本发明的低背景反射扫描变像管的组成示意图；
图2：本发明的低背景反射扫描变像管的栅极板的一种结构的示意图(采用中间开一方孔的圆形金属板形成的栅极板，称为圆形方孔型栅极板)；
图3：本发明的低背景反射扫描变像管的栅极板的第二种结构的示意图(采用中间开一方孔方形金属板形成的栅极板，称为方形方孔型栅极板)；
图4：本发明的低背景反射扫描变像管的栅极板的第三种结构的示意图(采用中间开一方孔的金属板，中间方孔焊有金属栅网20，形成的栅极板，称为带金属栅网的栅极板)；
图5：本发明的一种低背景反射扫描变像管的组成示意图(采用圆筒轴对称聚焦结构)；
图6：本发明的第二种低背景反射扫描变像管的组成示意图(采用矩形电极聚焦结构)；
图7：本发明的第三种低背景反射扫描变像管的组成示意图(采用平板对称聚焦结构)；
图8：采用低反射扫描变像管制作技术制作的条纹管的分辨力测试成像图片；
图9：未采用低反射扫描变像管制作技术制作的条纹管的分辨力测试成像图片；
图中：1-光电阴极、2-栅极板、3-聚焦系统、4-偏转板、5-荧光屏，20-金属栅网。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1，本发明的一种低背景反射扫描变像管，其主要由光电阴极1、栅极板2、聚焦系统3、偏转板4和荧光屏5沿轴向顺次排列构成。
所述光电阴极1，与栅极板平行，制作于覆盖条形(带状)金属膜遮光光阑的基窗表面，基窗为透可见光、紫外光的石英、AVG、玻璃等材料，条形(带状)金属膜遮光光阑镀制在光电阴极有效区外，光电阴极通过铟锡合金在70～200℃高温下封接于扫描变像管上。
所述栅极板2是一圆形金属板中有一方孔的圆形方孔栅极板(见图2)，也可是方形金属板中有一方孔的方形方孔栅极板(见图3)，方孔通常位于其中央；所述栅极板2也可是方孔内带金属栅网20的栅极板(见图4)，所述金属栅网20为金属丝径5～15um、孔径8～15um周期分布构成的金属网。
所述聚焦系统3位于栅极板2后方，为圆筒轴对称聚焦结构聚焦系统(见图5)、矩形电极聚焦结构聚焦系统(见图6)或者平板对称聚焦结构聚焦系统(见图7)，每种聚焦结构均由N个聚焦单元组成。
所述偏转板4位于聚焦系统3的阳极孔板出射端两侧，与阴极狭缝平行且对称分布。
本发明的主要技术方案：
栅极板表面喷涂低反射涂层，降低反射率；
A、喷涂或刷涂低反射涂层：该反射涂层主要为碳化物、Cr2O3等微细粉末层，所述微细粉末为深色颗粒，粉末颗粒的粒度范围为60nm～2000nm适宜；将该粉末、某粘合剂与水按一定比例进行充分混合。形成的混合溶液用喷枪喷涂或者毛笔刷涂的办法均匀涂布于栅极板金属表面。B、高温固化低反射涂层：将覆盖低反射涂层后的栅极板组放入200℃～600℃的真空炉内，真空度优于5×10-5mbar开始加热，烘烤时间为2小时～16小时。C、焊装栅极板：将高温固化后的栅极板组通过定位夹具安装于扫描变像管内。
本发明通过实施证明：采用该制作方法，能够较好的完成条纹管低反射栅极板的制作，降低光信号被栅极板反射到光电阴极造成的分辨力下降问题，制作出的扫描变像管经测试，成像清晰，中心极限分辨力达到25lp/mm(见图8)，而未采用低反射扫描变像管制作技术制作的条纹管中心极限分辨力只能达到10lp/mm(见图9)。
本发明喷涂低反射涂层的方法还可用于扫描变像管的聚焦极、阳极孔板、阳极筒等其他电极降低反射杂光的处理。
本发明的方法可用于扫描变像管、光电倍增管、像增强器等多种真空光电器件的研究和生产。

Claims (4)

1.一种低背景反射扫描变像管，其特征在于，由光电阴极(1)、栅极板(2)、聚焦系统(3)、偏转板(4)和荧光屏(5)沿轴向顺次排列构成；所述聚焦系统(3)位于栅极板(2)后方，所述聚焦系统(3)为圆筒轴对称聚焦结构、矩形电极聚焦结构或者平板对称聚焦结构，每种聚焦结构由N个聚焦单元组成。
2.根据权利要求1所述低背景反射扫描变像管，其特征在于，所述栅极板(2)是金属板中有一方孔的板，金属板通常为圆形或者方形，所述方孔位于金属板的中央；方孔内带有金属栅网。
3.根据权利要求1或2所述低背景反射扫描变像管，其特征在于，所述栅极板(2)的表面喷涂低反射涂层，所述反射涂层为碳化物或者Cr2O3的微细粉末层，所述微细粉末为深色颗粒，涂覆后经高温固化。
4.一种低背景反射扫描变像管的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
A、在栅极板表面喷涂或刷涂低反射涂层
所述低反射涂层为碳化物或者Cr2O3微细粉末层，所述微细粉末为深色颗粒，粉末颗粒的粒度范围为60nm～2000nm；
将该粉末、某粘合剂与水按一定比例进行充分混合；
形成的混合溶液用喷枪喷涂或者毛笔刷涂的办法均匀涂布于栅极板金属表面；
B、高温固化低反射涂层
将覆盖低反射涂层后的栅极板组放入200℃～600℃的真空炉内，真空度优于5×10- 5mbar开始加热烘烤，烘烤时间为2小时～16小时；
C、焊装栅极板，将高温固化后的栅极板组通过定位夹具安装于扫描变像管内。
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