CN1135093A - 一种远紫外变像管及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是属于一种光电转换器件，它将人眼看不见的紫外光转换成可见光供人眼观察，主要用于公安侦察、天文、激光检测、宝石鉴定、紫外光谱研究等。本发明采用了现行的金属红外变像管的基本结构，其主要技术特征在于：解决了窗口玻璃采用既能透紫外线、耐高温，又与铁镍钴玻封合金有良好的封接性能的材料及光电阴极用碲铯材料进行蒸涂法制作的难题，所制远紫外变像管完全达到技术指标。

Description

一种远紫外变像管及其制作方法
本发明属于一种光电转换器件。主要用于公安、侦察、天文、激光检测、宝石鉴定、紫外光谱研究、空间研究等领域。
通过调查和初步检索，未发现与本发明相同的远紫外变像管。现以我国引进生产的金属红外变像管为例，本发明产品结构与其结构基本相同(见图1)，由窗口玻璃、阴极盘、阴极内外筒、阴极、锥电极、光屏等组成。其主要工艺技术中的窗口玻璃材料采用一般硬质光学玻璃，该玻璃只透红外光，不透紫外光，光电阴极用银、氧、铯材料制作，称之为银氧铯阴极，该阴极只对红外光响应，对紫外光不响应。红外变像管的主要功能是将人眼看不见的红外光转换成可见光，供人眼观察，该管装入整机作为夜视仪器使用。其工作原理；当红外光线(红外像)通过窗口玻璃打在阴极上，发射出光电子，在电场的作用下，通过锥电极(电子透镜)打在荧光屏上，荧光屏将电子像转换成可见的光学像，供人眼观察。通常红外变像管作用的光谱一般在750nm以上的红外光，人眼可见光一般在400-750nm，而200-400nm之间的紫外光就没有被利用，恰恰这部分光波含有大量的信息接受不到，实为可惜。
本发明的目的是研制一种新的光电变像管，利用现行的金属红外变像管基本结构、采用新的工艺方法，使光谱响应延伸到远紫外区(即200nm)，大量吸收紫外线，充分弥补原红外变像管的不足，扩大人眼视觉范围，增加使用功能，开发新的检测仪器。
本发明的主要技术特征是：阴极的窗口玻璃材料采用能透紫外光、耐高温，而且与铁镍钴玻封合金材料的膨胀系数相接近；光电阴极制作为碲化铯阴极。
下面对本发明进行详细描述。
图1，是本发明的产品图(与目前较先进的金属红外变像管结构基本相同)。
图2，是光谱波长(电磁波谱)示意图。
参照图1，本发明的结构与我国引进生产的金属红外变像管结构基本相同，由：窗口玻璃〔1〕、阴极盘〔2〕、阴极外筒〔3〕、阴极内筒〔4〕、腰玻璃〔5〕、屏蔽筒〔6〕、碲源〔7〕、电极帽〔8〕、锥电极〔9〕、荧光屏〔10〕、阳极盘〔11〕、阳极外筒〔12〕、阴极〔13〕组成。其联接形式均采用热封、焊接。荧光屏采用重力法、刷涂法、或离心法制作。
参照图2，图1本发明的工作原理与金属红外变像管基本相同，当紫外线(200-400nm)的光通过窗口玻璃〔1〕打在阴极〔13〕上，发射出光电子，在电场的作用下，通过锥电极(电子透镜)〔9〕，打在荧光屏〔10〕上，将电子像转换成人眼可见的光学像(即400-750nm的光)，供人眼观察。
在工艺方面，主要阐述窗口玻璃〔1〕与阴极盘〔2〕封接技术以及光电阴极〔13〕制造技术，其它技术均为常规技术，不再赘述。窗口玻璃〔1〕与阴极盘〔2〕封接，着重选取既能透过紫外线，耐高温，而且其膨胀系数与阴极盘〔2〕铁镍钴玻封合金材料相接近的玻璃。该玻璃按下列配方烧制而成(百分比)：
SiO2    55-65
B2O3   10-25
Na2O    3-7
K2O     0-5
Ti2O    0-2
其它      1-4
光电阴极〔13〕的制作技术按下列工艺方法进行：
A.首先蒸镀一层铬，厚度控制在入射辐射量损失不大于15％；B.选择碲化物如：碲化铟等作为碲源〔7〕，真空度控制在1×10-8(乇)，把碲化物加温在500℃时蒸出纯碲，形成一层膜，其厚度控制在透过可见光值的95％为最佳；C.蒸出铯，将碲膜在激合温度下(180℃-200℃)暴露于铯蒸气中，直到光电流最大为止。最后制成完整的碲化铯光电阴极。
制出的成品远紫外管达到如下性能指标：
1.阴极类型：碲化铯光电阴极；2.光谱响应：200-800nm；3.放大率：0.75倍；4.荧光屏有效直径：14mm；荧光粉类型：P2O；5.中心分辩率：50LP/mm；6.工作电压：直流12KV；7.外形尺寸：φ35mm×56mm；8.重量：约40克。
本发明所研制的远紫外变像管作为一种光电器件，可以配备在各种不同用途的整机上使用。随着科技和国家建设事业的发展，将显示出其强大的生命力。

Claims (3)

1.一种含有阴极盘〔2〕、阴极外筒〔3〕、阴极内筒〔4〕、腰玻璃〔5〕、屏蔽筒〔6〕、电极帽〔8〕、锥电极〔9〕、荧光屏〔10〕、阳极盘〔11〕、阳极外筒〔12〕组成的远紫外变像管，其特征在于：窗口玻璃〔1〕材料采用能透紫外光、耐高温，而且膨胀系数与阴极盘〔2〕铁镍钴玻封合金材料相接近，有良好的焊接性能，光电阴极〔13〕制作为碲化铯阴极。
2.根据权利要求1所述的远紫外变像管，其特征在于：窗口玻璃〔1〕的材料由如下配方烧制而成(百分比)：
SiO2    55-65
B2O3   10-25
Na2O    3-7
KO2     0-5
Ti2O    0-2
其它      1-4
3.根据权利要求1所述的远紫外变像管，其特征在于：光电阴极〔13〕制作的主要工艺流程是A.先蒸镀一层铬，B.选用碲铯化物作为碲源〔7〕，真空度控制在I×10-8(乇)，把碲化物加温在500℃时，蒸出纯碲，形成一层膜，C.蒸出铯。
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