[發明專利]一種應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201911020021.9
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110783157B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 趙偉林;趙恒;曾進能;趙學峰;常樂;何雁彬;龔燕妮;李廷濤
• 申請（專利權）人: 北方夜視技術股份有限公司
• 主分類號: H01J1/34
• 分類號: H01J1/34;H01J9/12;G02B1/113
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 歐陽橋

本發明公開了一種應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜及其制備方法。所述復合光學薄膜由增透膜與親和膜共同組成，所述增透膜的材料是TiO₂薄膜，親和膜的材料是HfO₂薄膜。本發明的制備方法首先在硼硅玻璃窗基底上制作復合光學薄膜；然后以具有復合光學薄膜的硼硅玻璃窗襯底制作多堿光電陰極，并將其封裝成多堿光電陰極具有復合光學薄膜二極管；最后，測試該二極管的陰極靈敏度及光譜響應曲線，滿足要求則完成制備。本發明的復合光學薄膜及其制備方法可達到光學上的增透效果，增加入射光子經玻璃窗透射進入多堿光電陰極的概率，從而使得更多的入射光子被多堿光電陰極吸收，由此提高多堿光電陰極對入射光子的光電轉換效率。

技術領域

本發明屬于微光夜視領域，尤其涉及一種應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜及其制備方法。

背景技術

在微光夜視領域中，成像的核心器件是微光像增強器(以下簡稱像增強器)。像增強器性能的高低決定了微光夜視儀的性能高低。像增強器由像增強管和高壓電源組成，而像增強管又由玻璃窗、光電陰極、微通道板(MCP)、熒光屏及光纖輸出窗組成。其中，光電陰極是實現光電轉換、將微弱光信號轉換為電信號的關鍵部分，其光電轉換效率的高低，即陰極靈敏度，在很大程度上決定了像增強器的性能高低。目前，超二代像增強器的光電陰極采用的是多堿光電陰極。

在傳統的多堿光電陰極制作工藝中，是直接在玻璃窗(硼硅玻璃或石英玻璃)上利用蒸鍍法制作多堿光電陰極，多堿光電陰極的基底材料是玻璃窗。由于多堿光電陰極材料本身的折射率較大(在550nm波長的折射率約為3.3)，明顯大于玻璃窗的折射率(硼硅玻璃在550nm波長的折射率約為1.47，石英玻璃窗在550nm波長的折射率約為1.46)，因此光子入射到玻璃窗與多堿光電陰極的界面時，會產生顯著的費涅耳反射。根據能量守恒定律，反射能量越多，進入多堿光電陰極的能量就越少，多堿光電陰極吸收的能量越少，陰極靈敏度越低。本發明提出了一種應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜，有效的增加了多堿光電陰極對入射光子的吸收，提高了多堿光電陰極的光電轉換效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題：

本發明意在找到一種折射率介于玻璃(折射率n₁)和多堿光電陰極(折射率n₂)之間的光學薄膜材料(折射率n)，將其制作成適當厚度(d)的復合光學薄膜，作為一層增透膜，夾在硼硅玻璃窗(或石英玻璃窗)和多堿光電陰極之間，以達到光學上的增透效果、尤其是對波長λ的入射光子的增透效果，增加入射光子經玻璃窗透射進入多堿光電陰極的概率，從而使得更多的入射光子被多堿光電陰極吸收，由此提高多堿光電陰極對入射光子的光電轉換效率。本發明還要解決所述應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜的制備方法。

本發明的技術方案：

本發明提出的一種應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜，其特征在于，所述復合光學薄膜由增透膜與親和膜共同組成，所述親和膜夾在增透薄膜和多堿光電陰極之間，所述增透膜的材料是TiO₂薄膜，厚度是30nm～340nm；所述親和膜的材料是HfO₂薄膜，厚度是5nm～20nm。

本發明的一種應用于多堿光電陰極的復合光學薄膜的制備方法，包括以下步驟：

首先，在硼硅玻璃窗基底上制作復合光學薄膜。包括：

第一步，在玻璃基底上制作TiO₂增透膜；

第二步，在增透膜的基礎上制作HfO₂親和膜。

然后，以具有復合光學薄膜的硼硅玻璃窗襯底制作多堿光電陰極，并將其封裝(多堿光電陰極具有復合光學薄膜)。

最后，測試該具有復合光學薄膜的多堿光電陰極的靈敏度及光譜響應曲線是否滿足相比于傳統的多堿光電陰極能夠有效提高陰極靈敏度的要求，若滿足要求則完成制備。