FR2493036A1 - Photocathode bialcaline a reponse spectrale elargie et procede de fabrication - Google Patents
Photocathode bialcaline a reponse spectrale elargie et procede de fabrication Download PDFInfo
- Publication number
- FR2493036A1 FR2493036A1 FR8016820A FR8016820A FR2493036A1 FR 2493036 A1 FR2493036 A1 FR 2493036A1 FR 8016820 A FR8016820 A FR 8016820A FR 8016820 A FR8016820 A FR 8016820A FR 2493036 A1 FR2493036 A1 FR 2493036A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- photocathode
- layer
- potassium
- phase
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/12—Manufacture of electrodes or electrode systems of photo-emissive cathodes; of secondary-emission electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J40/00—Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
- H01J40/02—Details
- H01J40/04—Electrodes
- H01J40/06—Photo-emissive cathodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
PHOTOCATHODE DE SBKCS DESTINE A TOUT TUBE ELECTRO-OPTIQUE. PHOTOCATHODE 11 COMPORTANT UNE COUCHE 12 D'ANTIMONIURE DE POTASSIUM ET DE CESIUM SBKCS DEPOSEE SUR UN SUBSTRAT 13, COMPORTANT EGALEMENT UNE SOUS-COUCHE 14 D'OXYDE DE MANGANESE MNO, INTERMEDIAIRE ENTRE LEDIT SUBSTRAT 13 ET LADITE COUCHE 12 DE SBKCS, LADITE SOUS-COUCHE 14 DE MNO AMELIORANT DANS LE ROUGE LA REPONSE SPECTRALE DE LA COUCHE 12 DE SBKCS. APPLICATION NOTAMMENT AUX TUBES PHOTOMULTIPLICATEURS UTILISES EN PHYSIQUE NUCLEAIRE.
Description
- 1 -
"PHOTOCATHODE BIALCALINE A REPONSE SPECTRALE ELARGIE
ET PROCEDE DE FABRICATION"
La présente invention concerne une photocathode comportant une couche d'antimoniure de potassium et de césium SbK2Cs déposée sur un substrat. Elle concerne également un procédé de fabrication
de ladite photocathode.
La photocathode selon l'invention est destinée à équiper tout tube électro-optique,-et notamment les tubes photomultiplicateurs
utilisés en physique nucléaire.
Les photocathodes bialcalines à couche de SbK2Cs sont connues de l'art antérieur (voir, par exemple, A.H. SOMMER, Photoemissive Materials, John Wiley and Sons, 1968) pour être réalisées par dépôt direct des constituants de ladite couche sur un substrat, généralement en verre. Si les photocathodes de ce type présentent le plus souvent une réponse spectrale satisfaisante dans le bleu, leur sensibilité se révèle cependant médiocre dans la partie rouge
du spectre visible.
Le but de la présente invention est de remédier à cet incon-
vénient. Elle est basée sur l'idée que l'on pourrait étendre vers le rouge la réponse spectrale de la photocathode décrite dans le préambule en interposant entre la couche de SbK 2Cs et le substrat une sous-couche d'un matériau qui abaisserait le seuil
de sensibilité de ladite couche de SbK 2Cs.
En effet, selon la présente invention, une photocathode comportant une couche d'antimoniure de potassium et de césium SbK2Cs déposée sur un substrat est notamment remarquable en ce qu'elle comporte une sous-couche d'oxyde de manganèse MnO,
intermédiaire entre ledit substrat et ladite couche de SbK 2Cs.
Des expériences effectuées par la Demanderesse ont montré en effet que la présence d'une sous-couche d'oxyde de manganèse MnO confère à la photocathode selon l'invention une sensibilité accrue vers le rouge sans que sa réponse spectrale dans le
bleu n'en soit affectée.
Un procédé connu de fabrication utilisé pour réaliser une photocathode telle que décrite dans le préambule consiste, dans une première étape à évaporer du potassium, généralement à l'aide d'un générateur explosif, à une température d'environ OC, température à laquelle la pression de vapeur du potassium est assez élevée pour que ledit potassium puisse se déposer sur le substrat en quantité suffisante, puis de l'antimoine et du césium sont à leur tour déposés. Cependant, la Demanderesse a montré que ce procédé appliqué à la fabrication de photocathodes selon l'invention conduit le'plus souvent à des photocathodes
aux performances dégradées.
Le but du procédé selon l'invention est de remédier à cet inconvénient. Il est basé sur l'idée que le potassium pourrait réagir de façon néfaste avec la sous-couche d'oxyde de manganèse et donc qu'il faudrait évaporer le potassium à une température telle qu'il ne puisse se déposer en quantité
notable sur ladite sous-couche de MnO.
En effet, un procédé de fabrication d'une photocathode selon -3l'invention est notamment remarquable en ce que, après formation
de ladite sous-couche de MnO, dans une première phase, du potas-
sium est évaporé dans une enceinte contenant ladite photocathode, la température de ladite enceinte étant maintenue à une valeur au
plus égale à 1000C.
Ainsi, le potassium évaporé, à l'aide d'un générateur explosif par exemple, se dépose principalement sur les parois de ladite enceinte situées à proximité dudit générateur explosif,
sans venir polluer la sous-couche d'oxyde de manganèse.
Puis, à l'issu d'une seconde phase d'évaporation d'antimoine, la température de ladite enceinte est portée, dans une troisième phase, à une valeur sensiblement égale à 1600C pour permettre la formation d'antimoniure de potassium SbK3 et, dans une quatrième phase, du césium est évaporé pour constituer, avec SbKV, ladite
couche de SbK2Cs.
L'élévation de la température de l'enceinte de 100 à 1600C s'accompagne d'une augmentation sensible de la pression de vapeur du potassium qui peut alors se déposer progressivement sur la photocathode et réagir chimiquement avec l'antimoine préalablement déposé pour donner SbK3. Ensuite, la fabrication de la photocathode
selon l'invention est achevée par évaporation de césium.
- Il est à noter que dans certaines applications, ladite enceinte est constituée par l'enveloppe du tube auquel est destinée
la photocathode selon l'invention.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés
donnés à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre l'invention. La figure 1 est une vue partielle en coupe d'une photocathode
selon l'invention.
La figure 2 est un diagramme donnant l'évolution de la tempé-
rature au cours de la fabrication de la photocathode de la figure 1.
La figure 3 est une coupe schématique d'un photomultiplica-
teur muni d'une photocathode analogue à celle représentée à la
figure 1.
La figure l représente une coupe partielle d'une photocathode il comportant une couche 12 d'antimoniure de potassium et de césium
SbK2Cs déposée sur un substrat 13 qui, dans l'exemple de réalisa-
tion de la figure 1, est en verre. Conformément à l'invention, la photocathode Il comporte une sous-couche 14 d'oxyde de manganèse MnO, intermédiaire entre ledit substrat 13 et ladite couche 12 de SbK2Cs, l'avantage de ladite sous-couche 14 de MnO étant de conférer à la couche 12 de SbK2Cs un meilleur pouvoir photoémissif
dans la partie rouge du spectre visible.
La figure 2 donne, en fonction du temps t, l'évolution de la température T d'une enceinte contenant la photocathode selon
l'invention, au cours de la fabrication de ladite photocathode.
Comme on peut le remarquer à la figure 2, après formation de ladite souscouche de MnO, dans une première phase 0 1, du potassium est évaporé dans une enceinte contenant ladite photocathode, la température T de ladite enceinte étant manitenue à une valeur de 100IC. A cette température, la pression de vapeur du potassium, issu d'un générateur explosif, est suffisamment faible pour que ledit potassium-ne puisse se déposer en quantité notable sur la photocathode, mais plutft sur les parois de ladite enceinte
situées à proximité dudit générateur explosif.
Ensuite, à l'issu d'une seconde phase 0 2 d'évaporation d'antimoine, la température T de ladite enceinte est portée, dans une troisième phase 0 3, à une valeur sensiblement égale à 1600C pour permettre la formation d'antimoniure de potassium SbK3, et dans une quatrième phase 0 4, du césium est évaporé pour constituer avec SbK3 ladite couche de SbK2Cs. En effet, à la température de 1600C la pression de vapeur du potassium devient suffisante pour que ledit potassium puisse se déposer sur la photocathode et réagir avec l'antimoine pour former SbK3. L'évaporation de césium achève la formation de ladite photocathode en constituant avec
SbK3 l'antimoniure de potassium et de césium SbK2Cs.
La figure 3 représente en schéma un photomultiplicateur comportant une photocathode selon l'invention. La lumière incidente
21 vient frapper la photocathode Il qui émet des électrons 22.
Lesdits électrons 22 sont ensuite focalisés sur une première dynode 23, et multipliés successivement par les dynodes 23, 24,
, 26, 27, 28, 29 et enfin captés par l'anode 30.
-5 -
Claims (4)
1. Photocathode (11) comportant une couche (12) d'antimoniure de potassium et de césium SbK2Cs déposée sur un substrat (13), caractérisée en ce qu'elle comporte une sous-couche (14) d'oxyde de manganèse MnO, intermédiaire entre ledit substrat (13) et ladite
couche (12) de SbK2Cs.
2. Procédé de fabrication d'une photocathode selon la revendi-
cation 1, caractérisé en ce que, après formation de ladite sous-
couche (14) de MnO, dans une première phase (0 1), du potassium est évaporé dans une enceinte contenant ladite photocathode, la température (T) de ladite enceinte étant maintenue à une valeur
au plus égale à 100 C.
3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que, à l'issu d'une seconde phase (0 2) d'évaporation d'antimoine, la température (T) de ladite enceinte est portée, dans une troisième phase (O 3), à une valeur sensiblement égale à C pour permettre la formation d'antimoniure de potassium SbK3, et en ce que, dans une quatrième phase (0 4), du césium est
évaporé pour constituer, avec SbKV, ladite couche (12) de SbK2Cs.
4. Tube photomultiplicateur comportant une photocathode (11)
selon la revendication 1.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8016820A FR2493036A1 (fr) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Photocathode bialcaline a reponse spectrale elargie et procede de fabrication |
US06/284,434 US4419603A (en) | 1980-07-30 | 1981-07-20 | Bialkaline photocathode having increased spectral sensitivity and method of manufacturing same |
GB8122938A GB2081006B (en) | 1980-07-30 | 1981-07-24 | Photocathodes |
JP11757881A JPS5755048A (en) | 1980-07-30 | 1981-07-27 | Photoelectric cathode, method of producing same and photomultiplier with same cathode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8016820A FR2493036A1 (fr) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Photocathode bialcaline a reponse spectrale elargie et procede de fabrication |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2493036A1 true FR2493036A1 (fr) | 1982-04-30 |
FR2493036B1 FR2493036B1 (fr) | 1983-09-30 |
Family
ID=9244714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8016820A Granted FR2493036A1 (fr) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Photocathode bialcaline a reponse spectrale elargie et procede de fabrication |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4419603A (fr) |
JP (1) | JPS5755048A (fr) |
FR (1) | FR2493036A1 (fr) |
GB (1) | GB2081006B (fr) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2500209B2 (ja) * | 1991-09-11 | 1996-05-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | 反射型光電面および光電子増倍管 |
JP2758529B2 (ja) * | 1992-04-22 | 1998-05-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | 反射型光電面および光電子増倍管 |
JP3518880B2 (ja) * | 1992-06-11 | 2004-04-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 反射型アルカリ光電面および光電子増倍管 |
US5633562A (en) * | 1993-02-02 | 1997-05-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Reflection mode alkali photocathode, and photomultiplier using the same |
IL120774A0 (en) * | 1997-05-04 | 1997-09-30 | Yeda Res & Dev | Protection of photocathodes with thin films |
JP4459635B2 (ja) * | 2004-01-16 | 2010-04-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電子管及びその製造方法 |
JP4926504B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2012-05-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電面、それを備える電子管及び光電面の製造方法 |
JP5342769B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2013-11-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光電陰極、電子管及び光電子増倍管 |
FR2961628B1 (fr) * | 2010-06-18 | 2012-08-31 | Photonis France | Détecteur a multiplicateur d'électrons forme d'une couche de nanodiamant hautement dope. |
US8823259B2 (en) * | 2012-05-07 | 2014-09-02 | Los Alamos National Security, Llc. | Graphene shield enhanced photocathodes and methods for making the same |
CN103715033A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种高灵敏度锑碱光电阴极和光电倍增管 |
KR20220027944A (ko) * | 2019-06-07 | 2022-03-08 | 아답타스 솔루션즈 피티와이 엘티디 | 전파 2차 전자 방출 수단을 포함하는 검출기 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2676282A (en) * | 1951-04-09 | 1954-04-20 | Rca Corp | Photocathode for multiplier tubes |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1991774A (en) * | 1928-11-23 | 1935-02-19 | Old Colony Trust Company | Photoelectric tube |
US2177259A (en) * | 1936-11-10 | 1939-10-24 | Zeiss Carl Fa | Emission type phototube |
US2244720A (en) * | 1940-03-28 | 1941-06-10 | Rca Corp | Photocathode |
US2431401A (en) * | 1940-06-25 | 1947-11-25 | Rca Corp | Method of manufacturing photoelectric tubes |
US2728014A (en) * | 1951-04-26 | 1955-12-20 | Rca Corp | Electron lens for multiplier phototubes with very low spherical aberration |
US3697794A (en) * | 1969-03-19 | 1972-10-10 | Rca Corp | Photocathode comprising layers of tin oxide, antimony oxide, and antimony |
US3697795A (en) * | 1970-11-20 | 1972-10-10 | Machlett Lab Inc | Image intensifier tube having a multi-radius photocathode |
-
1980
- 1980-07-30 FR FR8016820A patent/FR2493036A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-07-20 US US06/284,434 patent/US4419603A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-07-24 GB GB8122938A patent/GB2081006B/en not_active Expired
- 1981-07-27 JP JP11757881A patent/JPS5755048A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2676282A (en) * | 1951-04-09 | 1954-04-20 | Rca Corp | Photocathode for multiplier tubes |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EXBK/67 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4419603A (en) | 1983-12-06 |
FR2493036B1 (fr) | 1983-09-30 |
GB2081006A (en) | 1982-02-10 |
JPH0322014B2 (fr) | 1991-03-26 |
GB2081006B (en) | 1984-07-11 |
JPS5755048A (en) | 1982-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2493036A1 (fr) | Photocathode bialcaline a reponse spectrale elargie et procede de fabrication | |
US4275326A (en) | Image intensifier tube with a light-absorbing electron-permeable layer | |
US4639638A (en) | Photomultiplier dynode coating materials and process | |
EP0559550B1 (fr) | Tube intensificateur d'image, notamment radiologique, du type à galette de microcanaux | |
US3254253A (en) | Photo-electrically sensitive devices | |
US5336966A (en) | 4-layer structure reflection type photocathode and photomultiplier using the same | |
US7045957B2 (en) | Polycrystal diamond thin film and photocathode and electron tube using the same | |
US6116976A (en) | Photocathode and image intensifier tube having an active layer comprised substantially of amorphic diamond-like carbon, diamond, or a combination of both | |
EP0044239B1 (fr) | Tube intensificateur d'images à micro-canaux et ensemble de prise de vues comprenant un tel tube | |
US5598062A (en) | Transparent photocathode | |
JPH05299052A (ja) | 反射型光電面および光電子増倍管 | |
EP0324676B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une photocathode pour tube intensificateur d'images | |
EP0249547B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un intensificateur d'images radiologiques, et intensificateur d'images radiologiques ainsi obtenus | |
FR2515423A1 (fr) | Ecran d'entree pour tube amplificateur de brillance et procede pour la realisation d'un tel ecran | |
FR2747839A1 (fr) | Ecran plat de visualisation a source d'hydrogene | |
JPH0883561A (ja) | 二次電子増倍電極および光電子増倍管 | |
US3232781A (en) | Electron image intensifying devices | |
Imamura | Photoelectrical Properties of Alkali Antimonides | |
EP0038742B1 (fr) | Procédé de réalisation d'une cathode imprégnée à grille intégrée, cathode obtenue par ce procédé, et tube électronique muni d'une telle cathode | |
EP0608168B1 (fr) | Tube convertisseur d'images, et procédé de fabrication d'un tel tube | |
JP3768658B2 (ja) | 二次電子放出装置、製造方法及びそれを用いた電子管 | |
US4407857A (en) | Method for processing a lithium-sodium-antimony photocathode | |
Steinberg | Photoemission from GaAs thin films | |
US2779888A (en) | Photosensitive electrode and method for producing same | |
EP0401068A1 (fr) | Cathode thermo-électronique imprégnée pour tube électronique |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ER | Errata listed in the french official journal (bopi) | ||
TP | Transmission of property | ||
CD | Change of name or company name | ||
TP | Transmission of property | ||
ST | Notification of lapse |