專利名稱：一種遠(yuǎn)紫外變像管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光電轉(zhuǎn)換器件。主要用于公安、偵察、天文、激光檢測(cè)、寶石鑒定、紫外光譜研究、空間研究等領(lǐng)域。
通過(guò)調(diào)查和初步檢索，未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同的遠(yuǎn)紫外變像管?，F(xiàn)以我國(guó)引進(jìn)生產(chǎn)的金屬紅外變像管為例，本發(fā)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與其結(jié)構(gòu)基本相同(見(jiàn)

圖1)，由窗口玻璃、陰極盤、陰極內(nèi)外筒、陰極、錐電極、光屏等組成。其主要工藝技術(shù)中的窗口玻璃材料采用一般硬質(zhì)光學(xué)玻璃，該玻璃只透紅外光，不透紫外光，光電陰極用銀、氧、銫材料制作，稱之為銀氧銫陰極，該陰極只對(duì)紅外光響應(yīng)，對(duì)紫外光不響應(yīng)。紅外變像管的主要功能是將人眼看不見(jiàn)的紅外光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，供人眼觀察，該管裝入整機(jī)作為夜視儀器使用。其工作原理；當(dāng)紅外光線(紅外像)通過(guò)窗口玻璃打在陰極上，發(fā)射出光電子，在電場(chǎng)的作用下，通過(guò)錐電極(電子透鏡)打在熒光屏上，熒光屏將電子像轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)的光學(xué)像，供人眼觀察。通常紅外變像管作用的光譜一般在750nm以上的紅外光，人眼可見(jiàn)光一般在400-750nm，而200-400nm之間的紫外光就沒(méi)有被利用，恰恰這部分光波含有大量的信息接受不到，實(shí)為可惜。
本發(fā)明的目的是研制一種新的光電變像管，利用現(xiàn)行的金屬紅外變像管基本結(jié)構(gòu)、采用新的工藝方法，使光譜響應(yīng)延伸到遠(yuǎn)紫外區(qū)(即200nm)，大量吸收紫外線，充分彌補(bǔ)原紅外變像管的不足，擴(kuò)大人眼視覺(jué)范圍，增加使用功能，開發(fā)新的檢測(cè)儀器。
本發(fā)明的主要技術(shù)特征是陰極的窗口玻璃材料采用能透紫外光、耐高溫，而且與鐵鎳鈷玻封合金材料的膨脹系數(shù)相接近；光電陰極制作為碲化銫陰極。
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1，是本發(fā)明的產(chǎn)品圖(與目前較先進(jìn)的金屬紅外變像管結(jié)構(gòu)基本相同)。
圖2，是光譜波長(zhǎng)(電磁波譜)示意圖。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與我國(guó)引進(jìn)生產(chǎn)的金屬紅外變像管結(jié)構(gòu)基本相同，由窗口玻璃〔1〕、陰極盤〔2〕、陰極外筒〔3〕、陰極內(nèi)筒〔4〕、腰玻璃〔5〕、屏蔽筒〔6〕、碲源〔7〕、電極帽〔8〕、錐電極〔9〕、熒光屏〔10〕、陽(yáng)極盤〔11〕、陽(yáng)極外筒〔12〕、陰極〔13〕組成。其聯(lián)接形式均采用熱封、焊接。熒光屏采用重力法、刷涂法、或離心法制作。
參照?qǐng)D2，圖1本發(fā)明的工作原理與金屬紅外變像管基本相同，當(dāng)紫外線(200-400nm)的光通過(guò)窗口玻璃〔1〕打在陰極〔13〕上，發(fā)射出光電子，在電場(chǎng)的作用下，通過(guò)錐電極(電子透鏡)〔9〕，打在熒光屏〔10〕上，將電子像轉(zhuǎn)換成人眼可見(jiàn)的光學(xué)像(即400-750nm的光)，供人眼觀察。
在工藝方面，主要闡述窗口玻璃〔1〕與陰極盤〔2〕封接技術(shù)以及光電陰極〔13〕制造技術(shù)，其它技術(shù)均為常規(guī)技術(shù)，不再贅述。窗口玻璃〔1〕與陰極盤〔2〕封接，著重選取既能透過(guò)紫外線，耐高溫，而且其膨脹系數(shù)與陰極盤〔2〕鐵鎳鈷玻封合金材料相接近的玻璃。該玻璃按下列配方燒制而成(百分比)SiO255-65
B2O310-25Na2O3-7K2O 0-5Ti2O0-2其它 1-4光電陰極〔13〕的制作技術(shù)按下列工藝方法進(jìn)行A.首先蒸鍍一層鉻，厚度控制在入射輻射量損失不大于15％；B.選擇碲化物如碲化銦等作為碲源〔7〕，真空度控制在1×10-8(乇)，把碲化物加溫在500℃時(shí)蒸出純碲，形成一層膜，其厚度控制在透過(guò)可見(jiàn)光值的95％為最佳；C.蒸出銫，將碲膜在激合溫度下(180℃-200℃)暴露于銫蒸氣中，直到光電流最大為止。最后制成完整的碲化銫光電陰極。
制出的成品遠(yuǎn)紫外管達(dá)到如下性能指標(biāo)1.陰極類型碲化銫光電陰極；2.光譜響應(yīng)200-800nm；3.放大率0.75倍；4.熒光屏有效直徑14mm；熒光粉類型P2O；5.中心分辯率50LP/mm；6.工作電壓直流12KV；7.外形尺寸φ35mm×56mm；8.重量約40克。
本發(fā)明所研制的遠(yuǎn)紫外變像管作為一種光電器件，可以配備在各種不同用途的整機(jī)上使用。隨著科技和國(guó)家建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，將顯示出其強(qiáng)大的生命力。
權(quán)利要求
1.一種含有陰極盤〔2〕、陰極外筒〔3〕、陰極內(nèi)筒〔4〕、腰玻璃〔5〕、屏蔽筒〔6〕、電極帽〔8〕、錐電極〔9〕、熒光屏〔10〕、陽(yáng)極盤〔11〕、陽(yáng)極外筒〔12〕組成的遠(yuǎn)紫外變像管，其特征在于窗口玻璃〔1〕材料采用能透紫外光、耐高溫，而且膨脹系數(shù)與陰極盤〔2〕鐵鎳鈷玻封合金材料相接近，有良好的焊接性能，光電陰極〔13〕制作為碲化銫陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紫外變像管，其特征在于窗口玻璃〔1〕的材料由如下配方燒制而成(百分比)SiO255-65B2O310-25Na2O3-7KO20-5Ti2O0-2其它 1-4
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紫外變像管，其特征在于光電陰極〔13〕制作的主要工藝流程是A.先蒸鍍一層鉻，B.選用碲銫化物作為碲源〔7〕，真空度控制在I×10-8(乇)，把碲化物加溫在500℃時(shí)，蒸出純碲，形成一層膜，C.蒸出銫。
全文摘要
本發(fā)明是屬于一種光電轉(zhuǎn)換器件，它將人眼看不見(jiàn)的紫外光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光供人眼觀察，主要用于公安偵察、天文、激光檢測(cè)、寶石鑒定、紫外光譜研究等。本發(fā)明采用了現(xiàn)行的金屬紅外變像管的基本結(jié)構(gòu)，其主要技術(shù)特征在于解決了窗口玻璃采用既能透紫外線、耐高溫，又與鐵鎳鈷玻封合金有良好的封接性能的材料及光電陰極用碲銫材料進(jìn)行蒸涂法制作的難題，所制遠(yuǎn)紫外變像管完全達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。
文檔編號(hào)C03C4/04GK1135093SQ9510442
公開日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1995年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月1日
發(fā)明者簡(jiǎn)海明 申請(qǐng)人:簡(jiǎn)海明