[發明專利]一種大面積均勻面電子源

有效

• 申請號: 201610612228.5
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN107665798B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 錢蕓生;湯貍明;趙慧明;宋誠鑫;張振;張益軍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01J3/02
• 分類號: H01J3/02;H01J1/15
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明公開了一種大面積均勻面電子源，它包括紫外光源，光刻鋼網，紫外光源外殼，第一金陰極夾具組件，第一MCP夾具組件，第二金陰極夾具組件，金陰極，MCP，第二MCP夾具組件，第三MCP夾具組件，MCP夾具與金陰極夾具連接件。本發明的面電子源采用金陰極作為光電轉換部件，使用微通道板作為金陰極出射電子的電子倍增部件，使用紫外光源以及光刻鋼網的組合為金陰極提供均勻光照，通過調節微通道板的板壓來調節輸出面電流的電流密度大小。這種結構的面電子源使我們可以得到均勻的面電流。

技術領域

本發明涉及微通道板清刷測試中的面電子源，特別是一種能應用與大面積微通道板的均勻面電子源。

背景技術

大面積微通道板(MCP)作為一種高空間分辨的電子倍增探測器，在微光夜視、空間探測等領域具有廣泛的應用。由于MCP一般應用在真空器件中，MCP內壁吸附的殘氣將會大大影響器件中光電陰極的靈敏度，從而降低器件的穩定性以及壽命，因此在MCP生產過程中除氣是一個重要的不可或缺的步驟。MCP的除氣采用電子清刷的方法，在真空系統中，通過面電子源發射電子，電子入射到MCP上，由于MCP二次電子倍增的作用，將產生大量二次電子，它們繼續轟擊MCP內壁，使得吸附在內壁中的殘氣釋放出來，從而實現除氣的效果。

作為一種高分辨率的電子倍增器件，微通道板的測試同樣十分重要。無論是測試微通道板的均勻性，還是測試它的增益都需要面電子源提供的電子。

通常，清刷和測試使用的電子都是通過燈絲進行熱電子發射得到的，但是當需要的電子源尺寸較大的時候，采用熱電子發射原理的電子槍很難提供均勻的面電子源，因此有人提出了使用金陰極作為大面積面電子源。使用均勻的紫外光照射金陰極，由光電效應可知，金陰極上將會激發出大量光電子。

但是紫外光可以直接透過金陰極打在微通道板上，而這部分光子也有可能直接激發出微通道板上的電子，從而在輸出的電子中有部分電子是由紫外光激發的，這樣在進行相關微通道板測試的過程中就會產生誤差。

由上可知，現有的面電子源中無論是熱電子發射的電子槍還是使用金陰極，都很難提供合適的MCP清刷測試用的大面積均勻面電子源。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相對于熱電子發射面電子源更加均勻，而且在測試時又不會影響測試精度的大面積面電子源。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種大面積均勻面電子源，包括紫外光源、光刻鋼網、紫外光源外殼、第一金陰極夾具組件、第一MCP夾具組件、第二金陰極夾具組件、金陰極、MCP、第二MCP夾具組件、第三MCP夾具組件、MCP夾具與金陰極夾具連接件；

所述紫外光源外殼位于真空室的真空玻璃窗下方并與真空室底盤的外底部通過真空室連接法蘭相固連，紫外光源外殼內底部中心設置紫外光源，紫外光源的上方設置光刻鋼網；

在真空室內部，真空玻璃窗的上方依次設置金陰極與MCP，其中金陰極通過第一金陰極夾具組件和第二金陰極夾具組件固連在真空室內，其中，第一金陰極夾具組件固定在真空玻璃窗的上方，第二金陰極夾具組件位于第一金陰極夾具組件的內部，并對金陰極供電；MCP通過第一MCP夾具組件、第二MCP夾具組件和第三MCP夾具組件固連在真空室內，其中，第一MCP夾具組件位于第一金陰極夾具組件的上方并通過MCP夾具與金陰極夾具連接件固定，第三MCP夾具組件位于第一MCP夾具組件的內側并用于給MCP供電，第二MCP夾具組件位于MCP的上方，并對其輸出端供電。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：1)本發明通過紫外光源+光刻鋼網+金陰極+微通道板的組合，使得出射電子的電流密度分布更加均勻；2)本發明的面電子源的電流密度大小可通過調節微通道板的板壓大小來調節，實現了電流密度的連續可調。

附圖說明

圖1為本發明所述大面積面電子源的結構示意圖。

圖2為熒光屏上觀測到的圖。