一種紫紅外變像管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種紫紅外變像管，作為核心部件裝配在夜視儀上，用于紫外紅外觀察、探測。主要技術(shù)方案是：紫紅外變像管的陰極玻片為透紫紅外陰極玻片，電子光學(xué)系統(tǒng)為整體式錐電極，陰極為二氧化硅銀氧銫光電陰極。本實(shí)用新型通過試用證明：從根本上克服了原紅外變像管功能單一的現(xiàn)象，達(dá)到將紅外變像管、紫外變像管的功能合二為一，成為復(fù)合型變像管，所裝配的夜視儀，在不同的環(huán)境條件下，都能滿足使用需求。
【專利說明】一種紫紅外變像管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于一種光電變像管，具體是一種集紫外紅外為一體的紫紅外變像管。作為核心部件裝配在夜視儀、探測器、分辨儀上，用于紫外線探測、紅外線探測、指紋鑒別、夜間觀察、科研及刑事案件偵察等。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的紅外變像管(見圖1) 一般由陰極盤1、陰極玻片2、銀氧銫(Ag-O2-Cs)光電陰極3、陰極外筒4、陰極內(nèi)筒5、玻筒6、屏蔽筒7、電極帽8、錐電極9、陽極外筒10、陽極盤U、陽極玻片12、熒光屏13及排氣支管A等組成。其工作原理:當(dāng)紅外(波長760~1200nm)圖像入射到銀氧銫光電陰極面3時(shí)，光電陰極將紅外圖像變成電子圖像，經(jīng)過電子光學(xué)系統(tǒng)(電極帽8、錐電極9)，將電子圖像在高壓12KV的電場作用下，進(jìn)行增強(qiáng)后傳遞到熒光屏13上，熒光屏再將電子圖像轉(zhuǎn)變成光學(xué)圖像，供人眼觀察。
[0003]由于紅外變像管只能對波長為760~1200nm的紅外輻射有響應(yīng)，紫外變像管只能對波長為18(T400nm的紫外輻射有響應(yīng)，它們所裝配的夜視儀器，分別有紅外夜視儀和紫外夜視儀。實(shí)際工作中，根據(jù)不同的環(huán)境條件，有時(shí)需要使用紫外夜視儀，有時(shí)需要使用紅外夜視儀，兩種儀器功能單一，工作時(shí)總要帶上兩種儀器。這樣增加了工作人員的負(fù)重，交替使用很不方便，同時(shí)兩種儀器的使用成本也高，不符合現(xiàn)代工作的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型 要解決的主要技術(shù)問題和目的是:根據(jù)紅外變像管存在著不能滿足實(shí)際需求的缺陷。在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種紫外紅外復(fù)合型變像管，從根本上克服紅外變像管功能單一的現(xiàn)象，達(dá)到在不同的環(huán)境條件下，都能滿足使用需求。
[0005]本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案:紫紅外變像管包含陰極盤、陰極外筒、陰極內(nèi)筒、玻筒、屏蔽筒、陽極外筒、陽極盤、陽極玻片、熒光屏、排氣支管，其特征在于:陰極玻片為透紫紅外陰極玻片，光電陰極為二氧化硅銀氧銫光電陰極，陰極結(jié)構(gòu)由二氧化硅、銀、氧、銫、銀組成，分別蒸鍍在透紫紅外陰極玻片上，電子光學(xué)系統(tǒng)為整體式錐電極。
[0006]本實(shí)用新型通過實(shí)際試用證明:完全達(dá)到研制目的，成功地把波長為180~1400nm的紫紅外輻射圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷墓鈱W(xué)圖像，將紅外變像管、紫外變像管的功能合二為一，形成了一種紫紅外變像管。主要技術(shù)指標(biāo):光電靈敏度≥4μ A ;中心分辨力≥42.2Lp/mm ;亮度增益≥5 ;背景照度≥12 X KT3LX ;發(fā)現(xiàn)目標(biāo)150m ;識別目標(biāo)10m ;放大率0.74 ;畸變< 10%。本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，相信推廣應(yīng)用后，將會產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0008]圖1，是紅外變像管的結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]圖2，是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3，是本實(shí)用新型制作二氧化硅銀氧銫光電陰極的工藝流程圖。
[0011]圖4，是本實(shí)用新型的透紫紅外陰極玻片鍍制S12膜層的示意圖。
[0012]圖5，是本實(shí)用新型的制作二氧化硅銀氧銫光電陰極的示意圖。
[0013]圖6，是圖2的二氧化硅銀氧銫光電陰極的結(jié)構(gòu)B放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照圖1、2，本實(shí)用新型是在紅外變像管的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)完成的，與紅外變像管的結(jié)構(gòu)相比，除銀氧銫光電陰極3、電子光學(xué)系統(tǒng)的電極帽8、錐電極9外完全相同，在加工工藝上，除陰極玻片2的材料和光電陰極的制作外完全相同。
[0015]參照圖1、2，對本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案進(jìn)行說明:本發(fā)明包含陰極盤1、陰極外筒4、陰極內(nèi)筒5、玻筒6、屏蔽筒7、陽極外筒10、陽極盤11、陽極玻片12、熒光屏13、排氣支管A。所不同的是:陰極玻片為透紫紅外陰極玻片15(市場購置，牌號TZW，可透過180?1400nm紫紅外輻射)，光電陰極為二氧化硅銀氧銫(S12-Ag-O2-Cs)光電陰極14，陰極結(jié)構(gòu)(見圖6)由二氧化硅20、銀21、氧22、銫23、銀21組成，分別蒸鍍在透紫紅外陰極玻片15上，電子光學(xué)系統(tǒng)為整體式錐電極16，將電極帽8、錐電極9合并為一個(gè)零件(見圖2)，制作二氧化硅銀氧銫光電陰極的具體操作(見圖3、4、5):
[0016]a、安裝陰極玻片，將清洗好的透紫紅外陰極玻片15安裝在夾具18上，而
[0017]后連同夾具一起擺放在真空鍍膜機(jī)真空腔內(nèi)的蒸鍍位置上，關(guān)閉真空腔(見圖4)；
[0018]設(shè)備:普通真空鍍膜機(jī)
[0019]工具:自制夾具
[0020]b、鍍制S12膜層，開始抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到1.3?4Pa時(shí)，開啟設(shè)備旋
[0021 ] 轉(zhuǎn)按鈕，使透紫紅外陰極玻片15轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速約6?10轉(zhuǎn)/分鐘，開啟蒸發(fā)S12電流按鈕，緩慢調(diào)節(jié)電流，待電流達(dá)到8?1A時(shí)，保持2分鐘后，S12膜層厚度達(dá)到90-110nm，停止蒸發(fā)；
[0022]材料:Si02粉末(購置的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，純度達(dá)99.999%)
[0023]C、取出陰極玻片，關(guān)閉電流開關(guān)和真空閥門，打開進(jìn)氣閥門，待真空度等于大氣壓時(shí)，再打開鍍膜機(jī)真空腔，取出透紫紅外陰極玻片，進(jìn)行S12膜層厚度檢測；
[0024]儀器:光電膜層厚度測量儀
[0025]d、去除陰極盤薄膜，用棉球沾取冰乙酸溶液，將透紫紅外陰極玻片的陰極盤I邊緣的薄膜擦去，注意保護(hù)好透紫紅外陰極玻片內(nèi)的薄膜(見圖4)；
[0026]輔料:冰乙酸溶液(購置的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，化學(xué)分析純)
[0027]e、第一次蒸銀，將已封接透紫紅外陰極玻片的變像管(見圖5)，通過排氣支管A接在真空排氣臺上進(jìn)行排氣，當(dāng)真空度達(dá)到1.3?4X 10_4Pa時(shí)，打開蒸發(fā)電源，緩慢調(diào)節(jié)電壓至16V，開始蒸發(fā)銀球19，形成覆蓋S12的銀層，待銀層顏色變?yōu)榻瘘S色時(shí)，停止蒸銀，通過排氣支管A將氧通入一變像管進(jìn)行高頻氧化；
[0028]設(shè)備:普通真空排氣臺
[0029]輔料:銀(購置的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，純度達(dá)99.9999%)，氧(通過加熱高錳酸鉀獲得)
[0030]f、第二次蒸銀，接著進(jìn)行第二次蒸銀，待銀層呈灰黑色時(shí)，停止蒸銀，然后通入一銫，當(dāng)光電流不再增大時(shí)，停止蒸銫；
[0031 ] 儀器:靈敏度放大儀(排氣臺自身備有)
[0032]輔料:銫(通過氯化絕與金屬鈣加熱置換還原反應(yīng)獲得)
[0033]g、高溫處理，將小烘箱套住變像管，溫度達(dá)到210°C為止，取下小烘箱；
[0034]設(shè)備:普通小烘箱
[0035]h、第三次蒸銀，接著進(jìn)行第三次蒸銀，當(dāng)光電流達(dá)到第二次蒸銀的約7-8%
[0036]時(shí)，停止蒸銀；
[0037]1、低溫處理，將小烘箱套住變像管，溫度達(dá)到130°C時(shí)，保溫15分鐘，當(dāng)光電流大于5uA時(shí)，取下小烘箱，封下變像管。此時(shí)二氧化硅銀氧銫光電陰極制作完畢。
[0038]參照圖2，紫紅外變像管的排氣支管A應(yīng)開在整體式錐電極16的前部位置。
[0039]參照圖2，本實(shí)用新型關(guān)鍵技術(shù)分析:1、陰極玻片改為透紫紅外陰極玻片
[0040]15，是滿足紫紅外變像管對兩種光線變像的需要。2、電子光學(xué)系統(tǒng)改為整體式錐電極16，是為了減少電子光學(xué)系統(tǒng)零件的尖棱面及焊點(diǎn)，盡量避免放電，以便提高紫紅外變像管的成像清晰度和裝配效率。3、光電陰極的結(jié)構(gòu)改為二氧化硅銀氧銫(S12-Ag- O2-Cs)光電陰極14，是為了對紫紅外兩種光線都響應(yīng)而作出的選擇。4、排氣支管A開在整體式錐電極16的前部位置，是為了靠近透紫紅外陰極玻片15，便于蒸鍍陰極材料，并提高陰極的制作質(zhì)量。
[0041]本實(shí)用新型所裝配的夜視儀、探測器、分辨儀已投入使用。觀察效果與單個(gè)的紫外紅外儀器相同。
【權(quán)利要求】
1.一種紫紅外變像管，包含陰極盤(I)、陰極外筒(4)、陰極內(nèi)筒(5)、玻筒(6)、屏蔽筒(7)、陽極外筒(10)、陽極盤(11)、陽極玻片(12)、熒光屏(13)、排氣支管(A)，其特征在于:陰極玻片為透紫紅外陰極玻片(15)，光電陰極為二氧化硅銀氧銫光電陰極(14)，陰極結(jié)構(gòu)由二氧化硅(20)、銀(21)、氧(22)、銫(23)、銀(21)組成，分別蒸鍍在透紫紅外陰極玻片(15)上，電子光學(xué)系統(tǒng)為整體式錐電極(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫紅外變像管，其特征在于:排氣支管(A)開在整體式錐電極(16)的前部位置。
【文檔編號】H01J31/50GK203826335SQ201420167614
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】錢紹生, 譚劍東, 楊勇剛, 楊存波, 舒曉丹, 胡月熙 申請人:云南云光發(fā)展有限公司