“日盲”紫外微通道板型光电倍增管研究

发布时间：2024-02-13 19:33

　　"日盲"紫外光电倍增管是紫外光通信和核辐射探测的关键器件,具有高辐射灵敏度、高增益、高分辨率、低噪声等特点。因此,紫外光电倍增管一直是国内外真空器件的重要研究领域。本文从结构设计、阴极制备、微通道板和整管封接4方面介绍了北方夜视研制的"日盲"紫外光电倍增管。采用的是MgF₂光窗上蒸镀有效面积为φ18 mm的Cs₂Te光电阴极,通过增透技术使得250 nm处的辐射灵敏度从22 m A/W提高到26.5 m A/W;利用电子光学仿真得到信号上升时间小于500 ps,TTS优于0.1 ns的结构;采用结构优化和原子沉积技术使得微通道板增益达到5×10⁶;采用玻璃/Cr/Cu/Ag多层金属薄膜热铟封接技术,可将整管铟封合格率提升至97%。

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【部分图文】：

图1“日盲”紫外光电倍增管结构示意图

渡越时间弥散（timetransitspread,TTS）是指光电倍增管电子渡越时间弥散，即电子达到倍增极的时间差[8]。光电阴极至第一片微通道板输入面之间的电场分布以及第二片微通道板输出面至阳极之间的电场分布均对渡越时间弥散有影响。通过建立电子光学理论模型，改变电压、前近贴....

图2“日盲”紫外光电倍增管仿真结构示意图

“日盲”紫外探测用光电阴极选择Cs2Te，其光谱响应范围覆盖120～300nm[9]。Cs2Te光电阴极制备设备具有两个工位，可同时进行两个样品的阴极制备，内部真空腔体下方由法兰盘底座形成的锑碱座结构，法兰盘中间由环形套筒支撑起光窗罩子，保证了内部小空间范围内的碱金属浓度；光窗....

图7微通道板两片叠加结构图

微通道板制作的过程经过3次的热过程处理，分别是拉丝、压屏和烧氢。拉丝和压屏的高温处理过程，皮料与芯料相互渗透产生的渗透层对增益的大小及一致性有很大的影响。试验研究拉丝温度和压屏温度对增益值的影响，提高复丝拉丝温度，判断其对增益值影响，试验结果数据如表4，表中复丝拉丝的温度用A和B....

图8长径比与增益

图7微通道板两片叠加结构图继续提高压屏温度，试验压屏温度与增益的关系，图9是不同压屏温度的增益情况，压屏温度值采用了从C1～C6温度逐渐增加的表达形式。压屏温度在C5时，增益值最大。压屏工艺的改进，一定程度上提高了微通道板的增益。

本文编号：3897088