[發明專利]NEA GaAs光電陰極用的懸臂式監測光源裝置

有效

• 申請號: 201410487768.6
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104236709A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 陳高善;劉暉;馮劉;苗壯;李周奎;鄧廣緒
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業集團第二一一研究所
• 主分類號: G01J3/10
• 分類號: G01J3/10
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明涉及到夜視儀器中的像增強器光電陰極的制作設備，尤其涉及到像增強器的NEA(Negative?Electron?Affinity，負電子親和勢)GaAs光電陰極制造工藝中的光電流原位監測技術。?

背景技術

夜視儀器已經廣泛應用于軍事和非軍事用途。夜視儀器的核心器件是像增強器。NEA?GaAs光電陰極是構成現代像增強器的核心部件。作為一種光電轉換元件，NEA?GaAs光電陰極的功能是將人眼不可見的目標光學圖像轉換為電子學圖像。NEA?GaAs光電陰極質量的優劣，決定著像增強器的質量優劣。而光電陰極制造過程中的原位監測技術，是確保NEA?GaAs光電陰極質量的重要環節之一。?

NEA?GaAs光電陰極通常由玻璃窗口、GaAs外延層、CsO₂表面層等組成。其制造技術包含了：熱壓粘接、表面化學腐蝕、表面處理和激活等一系列工藝過程。通常，在表面處理和激活工藝中，將NEA?GaAs光電陰極置于超高真空(UHV)像管總裝臺的表面處理腔室內，按照眾所周知的表面處理和“yo-yo(以Cs和O₂反復交替覆蓋表面的工藝)”工藝進行表面激活處理。使NEA?GaAs光電陰極產生良好的光電子發射性能，事實上對NEA?GaAs光電陰極“yo-yo”工藝的原位監測，是在“yo-yo”工藝進行期間，給NEA?GaAs光電陰極表面輸入一個光激勵信號，同時實時監測光電陰極發射的光電子流。?

通常，該光激勵信號的輸入方式有兩種：即：反射式和透射式。八十年代中期，F.C.Tang等在Rev.Sci.Instrum.57(12),Dec.1986,p3004-3011上發表的“Operating?experience?with?a?GaAs?photoemission?electron?souce”、和R.Calabrese等在Nuclear?Instruments?and?Methods?in?Physics.Research?A309(1991)21-24發表的“Experimental?study?on?the?production?of?high?density?electron?bunches?from?a?GaAs?photocathode”中介紹的研究型原位監測光源裝置，都是以光束穿過UHV腔室的觀察窗后直射到光電陰極表面上的反射方式工作的，沒有透射式監測，因而是比較原始的技術。而D.C.Rodway?等在J.Phys.D:Appl.Phys.19(1986)p1353-1371上發表的“In?situ?surface?study?of?the?activating?layer?on?GaAs(Cs,O)photocathodes”一文中介紹的原位監測光源要更好一些：?采用了反射式/透射式兼容的原位監測機制，但其入射方式仍為光束經觀察窗后直射到光電陰極表面上。由此可見，在該領域內，現有的同類光源裝置存在的主要問題是：只具備反射式監測功能，沒有透射式監測功能；另外，光源裝置的光束入射路徑均為穿過UHV腔室的玻璃觀察窗后直射到光電陰極表面上，而不是穿過UHV腔室的觀察窗后，經由UHV腔室內的某種反射裝置導入到光電陰極表面上。?

對于夜視儀器用像增強器光電陰極的激活而言，由于反射式和透射式光電靈敏度能分別反映的是NEA?GaAs光電陰極的不同性能參數，因而同時具備反射式和透射式兩種激活監測機制，是最佳選擇。只采用反射式激活監測，無論是對深入研究激活工藝、還是提高像增強器的主要性能指標，都有較大的局限性。?

顯然，光束穿過玻璃觀察窗后直接入射到光電陰極表面上是一種理想的入射方式。但在大部分實用型UHV腔室中，要做到在橫穿激活工位的一條軸線上，同時安裝反射式和透射式兩種不同機制的監測裝置，有許多具體的技術問題尚無法克服。因而難以實現。?

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種懸臂式監測光源裝置，能夠在一個UHV激活腔室內，在NEA?GaAs光電陰極的表面“yo-yo”激活工藝過程中同時實現原位透射式和反射式兩種光電流監測機制。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：包括位于觀察窗法蘭一側的UHV腔室內部分和另一側的光源及其緊固件部分。?