多碱光电阴极多信息量测试技术研究

阐述了多碱光电阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线的测试原理 ,这些参量的获得对分析、指导阴极工艺是很有价值的。介绍了多碱光电阴极多信息量测试系统 ,该系统可在多碱光电阴极制备过程中在线测试、处理多碱阴极的单色光反射比、单色光电流和光谱响应曲线等参量 ,还给出并分析了在该系统应用于玻璃阴极实验管制备过程中的测试结果     

GaAs光电阴极原位光谱响应测试技术研究

阐述了GaAs光电阴极的原位光谱响应曲线的测试原理 ,介绍了GaAs光电阴极激活和评估系统 ,该系统可在GaAs光电阴极激活过程中在线测试其在 40 0～ 12 0 0nm之间的光谱响应曲线 ,给出并分析了该系统对反射式GaAs光电阴极的测试结果。结果表明 ,利用国产材料激活的GaAs光电阴极已为负电子亲和势阴极     

GaAs光电阴极原位光谱响应测试技术研究

阐述了ＧａＡｓ光电阴极的原位光谱响应曲线的测试原理,介绍了ＧａＡｓ光电阴极激活和评估系统,该系统可在ＧａＡｓ光电阴极激活过程中在线测试其在４００～１２００ｎｍ之间的光谱响应曲线,给出并分析了该系统对反射式ＧａＡｓ光电阴极的测试结果。结果表明,利用国产材料激活的ＧａＡｓ光电阴极已为负电子亲和势阴极。     

多碱光电阴极

分析了多碱光电阴极的工艺、制备方法及存在的问题。回顾了多碱光电阴极的演变过程。现在高灵敏度的多碱光电阴极以及好的光谱响应是由处理工艺来决定的。就工艺的难易度、残余气体对锑膜的影响及玻璃的物理化学性质进行了实验分析。认为用钾原子处理阴极基底实际上是在玻璃表面与光电阴极之间引进了一层增透膜。     

多碱光电阴极光谱响应在线测试结果与分析

介绍了多碱光电阴极制备过程中测试的光谱响应，并作了简单分析。研究结果表明，Sb，K交替决定双碱化合物Na_2KSb的导电类型，Cs处理降低Na_2KSb的电子亲和势，延伸长波阈；Sb，Cs交替形成锑铯偶极层，在Na_2KSb上吸附的铯原子数和感应的偶极层的偶极矩同时影响多碱光电阴极的灵敏度。     

多碱光电阴极荧光半峰宽对灵敏度的影响研究

论述了Na2KSb(Cs)多碱光电阴极光电发射过程的表征和测量,提出了利用荧光谱来表征光电阴极电子跃迁几率的方法。在同样工艺条件下测量了像增强器多碱光电阴极的光谱响应和荧光谱,比较了多碱光电阴极灵敏度与逸出功、荧光谱强度、荧光谱峰值波长、半峰宽之间的关系,分析了逸出功、荧光峰值波长、峰值强度、半峰宽对多碱阴极灵敏度的影响,得出了影响多碱阴极灵敏度高低的主要原因是Na2KSb膜层的晶格完整性的结论,提出了进一步改进多碱阴极制作工艺的技术途径。     

多碱光电阴极光谱响应在线测试结果与分析

介绍了多碱光电阴极制备过程中测试的光谱响应，并作了简单分析。研究结果表明，Ｓ，ｂＫ交替决定双碱化合物Ｎａ２ＫＳｂ的导电ｓ处理降低Ｎａ２ＫＳｂ的电子亲和势，延伸长波阈；Ｓｂ．Ｃｓ交替形成梯铯偶极层，在Ｎａ２ＫＳｂ上吸附的九和感应的偶极层的偶极矩同时影响多碱光电阴极的灵敏度。     

光电阴极的研究进展

光电阴极的材料决定了光电发射的量子效率、暗发射电流和出射电子能量分布等重要性能。本文介绍各种类型的光电阴极发射材料,包括碱金属和半导体材料。其中重点介绍半导体材料中的多碱光电阴极和负电子亲和势(NEA)光电阴极,并对多碱光电阴极的制备流程及性能测试和影响NEA光电阴极量子效率等因素进行详细的分析。     

GaAs光电阴极制备过程中多信息量测试技术研究

研制了一套基于现场总线技术的GaAs光电阴极多信息量测试系统，该系统可在线测试和保存阴极制备过程中的大部分信息量，如激活系统的真空度、阴极光电流、光谱响应曲线、Cs源和O源电流等。实验测试了GaAs光电阴极加热净化过程中真空度随温度的变化曲线，分析发现，高温净化时有几个真空度下降较快的区域，为160℃～280℃、400℃～500℃、570℃～600℃，分别是由于．AsO的脱附和水分的蒸发、As2O3分解和Ga2O脱附、GaAs和Ga2O3的分解所致，低温净化真空度在370℃后下降较快，这是由于吸附在阴极表面的Cs脱附速度加快造成的。实验还测试了激活过程中多种信息量的变化，发现了真空度和光电流随Cs源和O源电流的变化规律，这些大大方便了对激活工艺进行深入细致的分析研究。     

NEA光电阴极的性能参数评估

利用自行研制的动态光谱响应测试系统直接实现NEA光电阴极的光谱响应在线测试,并对光谱响应曲线进行曲线拟合,间接实现了电子表面逸出几率、扩散长度、后界面复合速率及积分灵敏度的评估。对(Cs,O)激活的GaAs反射式光电阴极进行了性能参数评估,给出了测试结果。     

GaAs光电阴极智能激活研究

研制了一套基于计算机控制的GaAs光电阴极智能激活系统,该系统可在计算机控制下严格按照标准工艺对GaAs光电阴极进行智能激活,并可在线测量阴极的光谱响应曲线.利用该系统分别进行了智能激活和人工激活实验,采集了激活过程中的光电流变化曲线,分析发现,和智能激活过程相比,由于人工激活过程出现了误操作,相邻光电流峰值间的差值下降很快,Cs、O交替的次数也较少.人工激活过程中Cs、O交替6次,光电流最大值为43μA,激活后GaAs光电阴极的积分灵敏度为796μA/lm.智能激活过程中Cs、O交替9次,光电流最大值为65μA,激活后GaAs光电阴极的积分灵敏度为1100μA/lm.     

正负电子亲和势光电阴极

分析了正负电子亲和势光电阴极的工艺、制备方法及存在的问题。回顾了ＰＮＥＡ光电阴极的演变过程。高灵敏度的光电阴极以及好的光谱响应是由处理工艺来决定的。叙述了对正负电子亲和热光电阴极薄膜的研究情况。     

三代微光器件的测试和评估技术研究

在已有的负电子亲和势(NEA)光电阴极特性评估技术的基础上,研制了三代微光器件的测试和评估系统工程样机,用于对三代微光器件的光谱响应等参数的测试和激活过程中的工艺信息监控,通过分析计算可获得三代微光器件光电阴极的表面逸出几率、载流子扩散长度和后界面复合速率等参数.利用该系统对三代微光像增强器进行了测试和评估,文中给出了测试结果并加以分析.     

低温处理温度对GaAs光电阴极激活结果的影响

进行单晶基片和分子束外延(MBE)片两种GaAs(100)光电阴极材料高、低温激活实验,高温处理温度为600℃,低温处理温度分别为580℃、450℃和410℃,阴极每次激活后都利用多信息量测试系统在线测试了其光谱响应曲线。测试结果显示,单晶基片材料在这些温度下的低温激活,灵敏度都比高温提高了30%以上,而MBE外延材料的低温激活结果与低温处理温度有密切关系,在580℃低温处理下,阴极激活后的灵敏度比高温时降低了40.6%,当将低温处理温度降低到450℃,尤其是降低到410℃时,低温激活灵敏度则大幅提高了38.5%,此时阴极长波响应得到大幅提升,光谱响应曲线也最为平坦。分析造成上述现象的原因,可能与两种材料的掺杂元素和低温加热处理特性的不同有关。     

Cs、O激活方式对GaAs光电阴极的影响

利用自行研制的GaAs光电阴极多信息量测试与评估系统,比较了不同Cs、O激活方式下GaAs光电阴极的激活过程、光谱响应特性以及稳定性的差异,发现与传统的Cs源、O源交替断续激活方式相比,Cs源持续,O源断续的激活方式能获得灵敏度更高和稳定性更好的阴极,且阴极的长波响应能力也得到提高.本文利用双偶极层模型对实验现象进行了解释,认为Cs在整个激活过程中处于轻微过量状态有利于获得高性能的GaAs光电阴极,Cs量控制是决定GaAs光电阴极激活工艺好坏的主要因素.     

负电子亲和势光电阴极评估技术研究

阐述了负电子亲和势（NEA）光电阴极的评估原理,用NEA光电阴极的量子产额理论曲线对测试获得的实验曲线进行拟合,可以获得光电阴极的表面逸出概率、载流子扩散长度和后界面复合速率等参数。介绍了NEA光电阴极激活和评估系统,利用该系统对国产的反射式GaAs基片进行了激活和评估,文中给出并分析了测试结果。     

负电子亲和势光电阴极评估技术研究

阐述了负电子亲和势(NEA)光电阴极的评估原理,用NEA光电阴极的量子产额理论曲线对测试获得的实验曲线进行拟合,可以获得光电阴极的表面逸出概率、载流子扩散长度和后界面复合速率等参数.介绍了NEA光电阴极激活和评估系统,利用该系统对国产的反射式GaAs基片进行了激活和评估,文中给出并分析了测试结果.     

透射式GaN光电阴极在正面光照和背面光照下的量子效率特性研究

研究了透射式GaN光电阴极在正面光照和背面光照两种工作模式下的光电发射特性差异及影响因素,并推导了这两种工作模式下的量子效率理论公式,利用所推导的公式对实验获得的GaN光电阴极量子效率曲线进行了分析。研究结果表明,两种工作模式下光电子的表面逸出几率与光子能量具有不同的依赖关系,背面光照下,光电子将以一个一致的表面逸出几率从表面发射出去,并且短波响应会受到缓冲层及界面特性的影响,总体光电发射效率依赖于阴极表面势垒所决定的平均电子逸出几率。利用所推导的量子效率公式对实验曲线进行拟合,可实现多个阴极参量的评估,这为透射式GaN阴极材料与制备工艺水平的分析提供了重要依据。     

微光管大面积GaAs负电子亲合势光电阴极(NEA)光谱特性测试与分析

结合微光管研制,对大面积GaAs与玻璃粘接制备的透射式光电阴极的光谱特性进行在线测试,并对测试结果进行了分析讨论。依据光谱特性的变化,分析了影响阴极发射性能的根源。当激活工艺稳定状态下,光谱性能差是因GaAs发射层表面氧化,受碳污染及玻璃粘接应力过大等因素造成。通过对发射层表面处理技术研究,确定了阴极制备工艺,制成了管内阴极灵敏度为1400μA/lm的NEA光电阴极和主要性能合格的微光管,使微光管研究有了突破性进展。     

三代微光管均匀性测试与分析

利用自行研制的“光电阴极多信息量测试系统”首次对国产三代微光管中的GaAs光电阴极的均匀性进行了光谱响应测试 ,结果表明该国产三代微光管存在明显的非均匀性。利用曲线拟合方法估算了GaAs光电阴极的材料性能参数 ,发现表面逸出概率不一致是非均匀性的主要原因 ,GaAs材料的少子扩散长度 (1 1 2～ 1 82 ) μm ,与阴极厚度相当 ,后界面复合速率在 (1× 1 0 5～ 1× 1 0 6 )cm/s之间 ,它限制了阴极灵敏度的提高