專利名稱:一種同步重復(fù)掃描變像管的制作方法
本發(fā)明屬于超快速現(xiàn)象診斷技術(shù)用的一種同步重復(fù)掃描變像管。
同步重復(fù)掃描變像管診斷技術(shù)與相關(guān)技術(shù)相比不僅具有線性測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，而且與單次掃描變像管診斷技術(shù)相比還具有極低的可探測(cè)光功率密度及大動(dòng)態(tài)范圍的優(yōu)點(diǎn)。因此，它在光化學(xué)、光生物學(xué)、激光物理、光通訊、光盤技術(shù)和激光測(cè)距等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用、許多國家都在大力開展這種診斷技術(shù)的研究工作，已有時(shí)間分辨率為10ps的商品出售，在實(shí)驗(yàn)室時(shí)間分辨率已達(dá)到1.2ps[Internally intensified photochron Ⅱ streak tube，SPIE Vol.348 High Speed Photography(San Diego 1982)/p217～221]。
本發(fā)明的目的是要研制一種時(shí)間分辨率更高以及其它性能更好的同步重復(fù)掃描變像管。
本發(fā)明所述的同步重復(fù)掃描變像管，其特征為管中的導(dǎo)電基底為隨機(jī)走向金屬網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電基底，在其上制作與其相容的銻-鉀-鈉-銫光電陰極，管中采用了微通道板(MCP)準(zhǔn)直器加速電極，不等徑同軸多園筒靜電聚焦系統(tǒng)，高Q值偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，MCP增強(qiáng)器，該管的時(shí)間分辨率可達(dá)150fs。
本發(fā)明提出的同步重復(fù)掃描變像管中，光電陰極導(dǎo)電基底采用的是隨機(jī)走向金屬網(wǎng)絡(luò)，其光透過率≥80%，面電阻率≤0.3Ω/□。為了降低最小可探測(cè)光功率密度，在上述的導(dǎo)電基底上制作與其相容的銻-鉀-鈉-銫光電陰極，陰極的制備是在帶有超高真空閘板閥的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中進(jìn)行的。管中采用MCP準(zhǔn)直器作為加速電極，以提高陰極附近的場強(qiáng)，從而減小陰極附近的光電子時(shí)間彌散。由于MCP通道壁厚只有2μ，通道直徑為12μ，與加速柵網(wǎng)比較，光電子透過率高，莫爾現(xiàn)象不嚴(yán)重，有利于改善探測(cè)靈敏度和時(shí)間分辨率。
該管中采用了不等徑同軸多園筒靜電聚焦系統(tǒng)，通過縮短聚焦系統(tǒng)軸向長度來減小光電子在該區(qū)域的渡越時(shí)間彌散，從而提高時(shí)間分辨率。由于空間電荷效應(yīng)可略而不計(jì)，各電極電壓較低，此系統(tǒng)不僅電子渡越時(shí)間彌散小，而且有利于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)靈敏度的提高。管中還采用了高Q值偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，偏轉(zhuǎn)靈敏度達(dá)12.8cm/kv.當(dāng)時(shí)間分辨率小于2ps時(shí)，掃描線路輸出功率不超過5W;當(dāng)時(shí)間分辨率小于1ps時(shí)，所需功率不超過12W。在該管熒光屏附近裝有MCP增強(qiáng)器，它處在脈沖工作方式。這有利于改善背景，提高空間分辨率和降低最小可探測(cè)光功率密度。熒光屏采用的是P11熒光粉，將其沉積在纖維面板輸出窗上。該管采用冷壓銦封技術(shù)進(jìn)行封接。
按照本發(fā)明所制作的同步重復(fù)掃描變像管的時(shí)間分辨率可達(dá)150fs.當(dāng)時(shí)間分辨率小于2ps時(shí)，其最小可探測(cè)光功率密度可達(dá)10-12W/mm2。
附圖為一種同步重復(fù)掃描變像管示意圖。圖中1.導(dǎo)電基底，2.光電陰極，3.MCP準(zhǔn)直加速電極，4.不等徑同軸多園筒聚焦系統(tǒng)，5.陰極光欄，6.偏轉(zhuǎn)板，7.偏轉(zhuǎn)板引線，8.MCP增強(qiáng)器，9.纖維面板輸出屏。
實(shí)施例1工作電壓V＝7kv，品質(zhì)因素Q＝90，偏轉(zhuǎn)功率P＝6w，時(shí)間分辨率△t＝1.45ps。
實(shí)施例2工作電壓V＝7kv，品質(zhì)因素Q＝90，偏轉(zhuǎn)功率P＝10w，時(shí)間分辨率△t＝1.28ps。
實(shí)施例3工作電壓V＝7kv，品質(zhì)因素Q＝68，偏轉(zhuǎn)功率P＝13w，時(shí)間分辨率△t＝1.2ps。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明所述的同步重復(fù)掃描變像管，其特征為管中采用了在隨機(jī)走向金屬網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電基底上制作與其相容的銻-鉀-鈉-銫光電陰極，微通道板(MCP)準(zhǔn)直器加速電極，不等徑同軸多園筒靜電聚焦系統(tǒng)，高Q值偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，MCP增強(qiáng)器，該管時(shí)間分辨率可達(dá)150fs。在時(shí)間分辨率小于2ps時(shí)，其最小可探測(cè)光功率密度可達(dá)10-12W/mm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的銻-鉀-鈉-銫光電陰極，其特征為陰極在帶有超高真空閘板閥的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的MCP準(zhǔn)直器加速電極，其特征在于可以提高陰極附近的場強(qiáng)，從而減小陰極附近的光電子彌散。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的不等徑同軸多園筒靜電聚焦系統(tǒng)，其特征為通過縮短聚焦系統(tǒng)軸向長度來減小光電子在該區(qū)域的渡越時(shí)間彌散，從而提高時(shí)間分辨率。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高Q值偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征為偏轉(zhuǎn)靈敏度達(dá)到12.8cm/kv。時(shí)間分辨率小于2ps時(shí)，掃描線路輸出功率不超過5W;在時(shí)間分辨率小于1ps時(shí)，所需功率不超過12W。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的MCP增強(qiáng)器，其特征為它處于脈沖工作方式，有利于該善背景，提高空間分辨率和降低最小可探測(cè)光功率密度。
專利摘要
提出了一種新的超快速現(xiàn)象診斷用的同步重復(fù)掃描變像管。管中采用了在隨機(jī)走向的金屬網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電基底上制作與其相容的銻—鉀—鈉—銫光電陰極，MCP準(zhǔn)直器加速電極，不等徑同軸多圓筒靜電聚焦系統(tǒng)，高Q值偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及MCP增強(qiáng)器，該管的時(shí)間分辨率可達(dá)150fs。當(dāng)時(shí)間分辨率小于2ps時(shí)，其最小可探測(cè)光功率密度可達(dá)10
文檔編號(hào)H01L31/14GK87106899SQ87106899
公開日1988年4月27日 申請(qǐng)日期1987年10月10日
發(fā)明者牛憨笨 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan