[其他]一種飛秒掃描變像管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87106898
• 申請日: 1987-10-10
• 公開（公告）號: CN87106898A
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 牛憨笨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01J31/50
• 分類號: H01J31/50;H01J29/46;H01L31/14
• 代理公司: 中國科學院西安專利事務所
• 代理人: 謝碧華,顧伯勛

本發(fā)明屬于超快速光電器件的制作。

飛秒（fs）技術(shù)目前正在迅速發(fā)展，它對未來世界將產(chǎn)生重大影響。對飛秒現(xiàn)象的診斷將是必不可少的。變像管技術(shù)可對超快速現(xiàn)象進行診斷，關鍵是如何提高變像管的時間分辨率。日本濱松公司利用短磁透鏡和靜電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)相結(jié)合的掃描變像管，獲得的時間分辯率為375fs（応用物理，第55卷、第5號、p515，1986），

本發(fā)明的目的在于設計和研制一種具有更高時間分辨率的飛秒掃描變像管。

本發(fā)明所述的飛秒掃描變像管，其特征為該管具有在氧化銦錫透明導電基底上制作的銻-鉀-銫光電陰極，微通道板（MCP）準直器加速電極，不等徑同軸多園筒靜電聚焦系統(tǒng)，輸出阻抗為50Ω的彎曲線行波偏轉(zhuǎn)器。該管時間分辨率達200fs。

本發(fā)明提出的飛秒掃描變像管，其光電陰極導電基底為氧化銦錫膜，這種導電基底的光透過率大于80%，面電阻率小于20Ω/□。光電陰極采用的是銻-鉀-銫光電陰極。它是在特別的帶超高真空閘板閥的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中制成。由于其電子親和勢高，其厚度薄，光電子最大初能量在考慮場強作用的情況下為0.1ev，光電陰極響應時間10^-4秒，這不僅有利于時間分辨率的提高，而且使其漲落減小。在變像管中，采用MCP準直器作為加速電極，以提高陰極附近的場強，從而減小離散空間電荷效應的影響和減小陰極附近的光電子彌散，由于MCP通道壁只有2μm，直徑為12μm，光電子透過率高，莫爾現(xiàn)象不嚴重，有利于改善探測能力和空間分辨率。為了提高陰柵之間的場強，其所加電壓處于脈沖工作狀態(tài)。在變像管中，采用同軸不等徑多園筒電極作為聚焦系統(tǒng)。當陰極上狹縫高度為8mm時，不同初始高度的光電子在聚焦系統(tǒng)中的渡越時間彌散不超過20fs。為了減小離散空間電荷效應，盡量縮短聚焦系統(tǒng)的軸向長度，這樣可以降低陰極電壓，從而提高偏轉(zhuǎn)靈敏度。為了減小由于光電子初角度彌散造成較大的時間彌散和在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)入口處的軌跡高度，陰極光欄采用寬度為250μm的狹縫。

變像管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用阻抗匹配的彎曲型慢波線行波偏轉(zhuǎn)器，其輸出引線為50Ω的同軸線，在同軸引出線和行波偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)之間采用同軸連續(xù)阻抗變換器，實現(xiàn)電磁波無反射傳輸。該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)靈敏度為8.5cm/kv。由于電磁波和光電子在軸向同步傳輸，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)無需加或加很低的直流預偏電壓，有利于改善像質(zhì)。變像管內(nèi)采用MCP作內(nèi)增強，它處于脈沖工作狀態(tài)，有利于改善背景和擴大動態(tài)范圍。掃描圖象顯示在P₁₁熒光屏上，熒光屏制作在纖維面板輸出窗上。

本發(fā)明所述的飛秒掃描變像管的管殼全部由陶瓷與金屬組成，陶瓷管殼內(nèi)外上釉，其內(nèi)表面涂有Cr₂O₃半導體層。陰極載體和管殼采用冷壓銦封密封。按本發(fā)明制作的飛秒掃描變像管，在特殊研制的掃描線路控制下其時間分辨率達200fs。

附圖為一種飛秒掃描變像管示意圖。圖中：1.氧化銦錫膜導電基底，2.銻-鉀-銫光電陰極，3.MCP準直器加速電極，4.電子光學聚焦系統(tǒng)，5.狹縫，6.行波偏轉(zhuǎn)器，7.50Ω同軸引線，8.阻抗偏轉(zhuǎn)器，9.MCP增強器，10.纖維面板輸出屏。