透射式GaAs（Cs,O）光电阴极稳定性的研究

研究了光照强度和残余气体对阴极稳定性的影响,比较阴极在管壳内和激活室内的阴极稳定性,用俄歇谱仪分析激活的GaAs光电阴极表面和灵敏度衰减到O时的GaAs光电阴极表面。结果表明,真空中有害残余气体与阴极表面的相互作用是引起阴极衰减的主要原因。     

二代微光成像器件阴极材料放气成分分析

用四极滤质器对光电阴极碱源材料放气成分进行质谱分析，给出了分析结果，并对所放出有害气体给制备光电阴极带来的影响进行了讨论。     

摄像管用改进型四碱光电阴极的制备

本文讨论了改进型四碱光电阴极在实用光纤面板输入窗摄像管中的制备工艺和有关问题。改进型四碱光电阴极制备工艺简便、一致性好、性能优良、具有高的灵敏度(尤其在红光区域的灵敏度较为显著)及低的热发射,应用于摄像管中使其产品成率得到提高。     

高真空系统气体成分对GaAs光电阴极稳定性的影响

GaAs 光电阴极以其量子效率高、光谱可调等优点广泛应用于微光夜视领域,尤其以高积分灵敏度的特性区别于多碱光电阴极,而 GaAs 光电阴极负电子亲合势的特性是通过 Cs,O 激活实现的,但是激活结束后,负电子亲合势的维持受诸多因素影响,如激活源、激活方式、气体氛围等。为了探究超高真空系统中影响 GaAs 光电阴极稳定性的因素,开展了 GaAs 光电阴极的激活实验和稳定性实验,对激活光电流曲线与腔室气体成分进行了监测,实验结果表明,在真空度优于 1×10^-6 Pa 的高真空系统中,影响其稳定性的是腔室中的气体成分,其中对稳定性影响最大的是 H₂O,真空系统中 H₂O分压的增加会导致 GaAs 光电阴极的 Cs,O 激活层迅速破坏,光电发射能力急剧下降。     

多碱光电阴极膜厚对阴极灵敏度的影响研究

叙述了多碱光电阴极光谱反射的特点,测量了超二代微光像增强器多碱光电阴极的光谱反射曲线,分析了光谱响应曲线产生干涉加强峰和干涉减弱峰的原因,比较了不同膜层厚度多碱阴极光谱反射曲线的区别。根据能量守恒定律,利用实测的多碱光电阴极光谱反射率和光谱透过率,计算出多碱光电阴极的光谱吸收曲线,通过研究不同厚度多碱阴极的光谱吸收,发现多碱光电阴极膜层厚度加厚并不会提高其对所有波段光吸收率的特点。厚度增加只会增加短波和长波的光吸收率,但中波的光吸收率不会增加反而下降,这是由于受到光谱反射的影响。阴极膜层的厚度既影响光谱反射和光谱透过,又会影响光谱吸收,因此也影响多碱阴极的光谱响应,所以多碱光电阴极的膜层厚度是影响多碱光电阴极灵敏度的一个关键参数。实践证明,转移式技术制作的多碱光电阴极膜层厚度也存在一个最佳值,超过这一最佳厚度,阴极的灵敏度不增反降,这是因为红外光谱响应增加不多,但中波光谱响应下降很多。所以对转移式多碱光电阴极而言,实践证明当膜层厚度达到最佳厚度时,膜层呈现淡红色,在制作过程中要控制好阴极膜层的厚度,这样才可能获得较高的阴极灵敏度。     

锑、钠、钾、铯型多碱锑化物的光电发射(三) 第二部分:杂质及其对光电发射影响的研究

人们已经认识到气体对三碱膜层的光电效率的影响。P.Della Porta指出,这些膜层的光电发射性能取决于加工过程中释放气体的量。俄歇能谱仪是对光阴极衬底与膜层中出现的杂质进行精确分析的一种方法。这些杂质的来源以及其对沉积层光电性能的影响,都可以用此法检测。如果同时配合使用质谱仪并且用朗缪尔(Langmuir)量规或原子吸收光谱仪测试碱蒸汽的压强,则可使     

银—氧—钾光电管内的残余气体

光电管的性能和寿命主要取决于光电阴极的质量,而管内气氛的优劣又是影响光电阴极质量的主要因素之一.这是因为一般光电管都具有人面积的活性表面,残余气体与光电阴极表面作用将会改变光电阴极的发射性能.例如,用少量的O_2对C_3—Sb光电阴极敏化将会大大提高光电阴极的光电灵敏度;而少量的H_2O污染S—20光电阴极表面将会永久性地损害其光电发射性能;残余Cs蒸汽的存在,还会引起Ag—O—Cs光电管性能的不稳定.     

改进型四碱光电阴极的结构研究

本文给出用新技术制作[Cs.Rb]Na_2KSb结构的光电阴极,具有灵敏度高、热发射低和重复性好等优点,特别是改善了光电器件的性能。并提出了四碱光电阴极的复合表面能带结构模型,对上述的实验结果给予了满意的解释。     

高灵敏度厚三碱光电阴极的制备

本文讨论了厚三碱光电阴极在实用光学纤维面板输入窗象增强管中的制备工艺和有关问题。在15只样管中,光电阴极的平均积分灵敏度为325μA/lm,最低为270μA/lm,最高为440μA/lm。红外响应一般为6mA/W左右(波长为0.99m处),最高可达10.8mA/W。光谱灵敏度峰值分布在0.55～0.65μm处,阈值波长延伸到0.95μm以上。 文中论述了厚三碱光电阴极的结构。在此基础上提出的改进工艺,可使产品一致性和成品率得到提高,并使制备时间大大缩短。     

提高多碱光电阴极灵敏度的分析

本文对影响光电阴极灵敏度的因素进行了分析,并从实践中得出制作技巧。文中还提出了锑—铯和冷锑处理的工艺方法,为提高光电阴极灵敏度指出了途径。     

Roles of cesium and oxides in the processing of gallium aluminum arsenide photocathodes

The roles of cesium (Cs) and oxides in the processing of gallium aluminum arsenide (GaAlAs) photocathodes have been investigated. The Cs/O activation, Cs/O reactivation and degradation experiments are performed on GaAlAs photocathode. The activated photocurrent, degraded photocurrent and quantum efficiency curves are measured using a self-developed multi-information measurement system. We use the quantum efficiency formula to fit the experimental quantum efficiency curves, and obtain the performance parameters of the photocathode. The results show that the oxide gases play an important role in the degradation of the photocathode, and the Cs atoms could react with the oxides on the degraded surface and the residual oxide gases. Besides, the quantum efficiency of the degraded GaAlAs photocathode could be restored to a good level after Cs/O reactivation.     

多碱光阴极玻璃基底表面处理研究

论文探索了光阴极玻璃基底的热清洁和离子清洁对提高光阴极灵敏度的影响。通过 不同玻璃基底玻璃成分的研究,证明玻璃中的碱金属的含量会影响到光阴极灵敏度的高低。通过表面张力分析,证明对光阴极玻璃基底进行热清洁和离子清洁可以增加玻璃表面的表面能,对提高光阴极的灵敏度有一定的作用。通过XPS分析,证明离子清洁可以提高光阴极的灵敏度,然而离子清洁过度会带来碳污染,从而降低光阴极灵敏度的稳定性。     

电子倍增型GaAs光阴极实验研究

电子倍增型GaAs光阴极是利用雪崩倍增效应的一种新型光阴极组件,通过在常规GaAs光阴极中引入雪崩电子倍增层制备了GaAs光阴极/电子倍增器一体化组件,研究了该组件的热清洗温度、电子增益等性能.对组件热清洗工艺前后的I-V特性进行了对比测试,结果表明,该组件可以承受580℃的热清洗温度,并获得了12.6倍的电子增益;880nm处的探测灵敏度≥3.87mA/w;暗电流密度≤6.79×10^-5mA/cm².     

A flame sensor for high-temperature ambients

The flame sensor consists of a photoelectric counter tube which is triggered by ultraviolet photons emitted by flames in the spectral region beyond the solar cutoff. Tubes of this type have been made previously, but this new tube differs in being able to operate in ambient temperatures up to and in excess of 1000°F. The new tube has high sensitivity and a lower operating voltage than older tubes. The flame sensor is encapsulated in a titanium and forsterite ceramic envelope and uses a sapphire window to admit the ultraviolet photons. The photocathode consists of a molybdenum rod which has been cleaned by heating and sputtering. The anode is a molybdenum hemisphere, which also serves as a mirror to concentrate the light from the flame on the photocathode. The gas-fill is 100 torr of a helium-argon mixture, where the small amount of argon is used to help remove helium metastables following a count. The sensor operating voltage is about 150 V, and a dead time of 1 ms or more is used to avoid multiple counting. Typical counting rates obtained with a small methane flame at 12 ft are 60 per second. A sensor was life-tested at 1000°F in air for longer than 2000 hours.     

多碱阴极光学反射率监控

介绍了在一代象增强器多碱阴极制备过程中，对光学反射率进行连续监控的装置，并对试验结果作了简单的分析。研究结果表明，Ｎａ２ＫＳｂ材料在制备过程中是逐层生长的，在锑、钾交替过程中，其化学置换反应仅发生在表面层一定的厚度内。多碱阴极的实测反射率曲线越接近理论曲线，其灵敏度也越高。多碱阴极膜层厚度的增加，可以导致其长波响应的增加。对一代象增强器而言，多碱阴极的最佳厚度约为１２０ｎｍ。     

超二代与三代像增强器性能的比较研究

超二代和三代像增强器是两种不同技术的像增强器,其在光电阴极、减反膜、离子阻挡膜以及阴极电压方面存在区别。在极限分辨力方面,尽管三代像增强器GaAs光电阴极的电子初速小、出射角分布较窄以及阴极电压较高,但目前两种像增强器的极限分辨力均相同,三代像增强器GaAs光电阴极的优势在现有极限分辨力水平下并未得到发挥。在信噪比方面,尽管GaAs光电阴极具有更高的阴极灵敏度,但因为较高的阴极电压以及离子阻挡膜透过率的影响,使得两种像增强器的信噪比基本相同,三代像增强器GaAs光电阴极高灵敏度的优势也未得到发挥。在增益方面,尽管三代像增强器具有更高的阴极灵敏度以及较高的阴极电压,但超二代像增强器通过提高微通道板的工作电压来弥补阴极灵敏度以及阴极电压的不足,因此在现有像增强器增益的条件下,两种像增强器的增益完全相同。在等效背景照度方面,由于三代像增强器GaAs光电阴极的灵敏度更高,因此在相同光电阴极暗电流的条件下,三代像增强器可以获得更低的等效背景照度,所以三代像增强器较超二代像增强器具有更高的初始对比度。在光晕方面,由于三代像增强器光电阴极的灵敏度较高,同时具有离子阻挡膜,因此理论上讲,三代像增强器较超二代像增强器具有更高的光晕亮度,但实际的情况是两种像增强器的光晕亮度基本相同。在杂光方面,GaAs光电阴极具有减反膜,因此杂光较超二代像增强器低,所以三代像增强器的成像更清晰,层次感更好。在带外光谱响应方面,由于超二代像增强器Na₂KSb（Cs）光电阴极的带外光谱响应高于三代像增强器,因此在近红外波段进行辅助照明时,超二代像增强器较三代像增强器成像性能更好。在低照度分辨力方面,具有相同性能参数的超二代和三代像增强器具有相同的低照度分辨力。需要注意的是,这是在标准A光源测试条件下所得出的结论。当实际的环境发射光谱分布与标准A光源发射光谱分布不相同时,两种像增强器的低照度分辨力将会不同。     

一种新型红外扫描变像管

介绍了一种采用组合红外阴极和静电聚焦电子光学系统的新型红外扫描变像管。组合红外阴极是利用电子俘获材料的快速红外上转换特性,并将其制成红外上转换屏与可见光阴极耦合构成的。这种新型红外扫描变像管的波长响应范围可延伸至800～1600nm,转换效率的峰值波长为1165nm,时间分辨率优于15ps。     

高温退火对GaAs光阴极表面状态的影响

利用XPS分析了GaAs光阴极高温退火、激活前后表面组分的变化,结合光阴极退火过程中通过四级质谱仪获取的CO2、H2O、O、As、Cs等分压曲线,比较、讨论了两次退火机理的差异。提出第二次加热的目的不仅在于清洁光阴极表面,更重要的是促使第一次激活在光阴极表面形成的偶极层向更稳定的结构转化,Cs2O偶极子在高温下与GaAs本底反应生成了可在光阴极表面稳定存在的GaAs-O-Cs偶极子,形成主要由键合强的GaAs（Zn）--Cs+、GaAs-O-Cs偶极子及靠范德瓦尔斯力附着在光阴极表面的Cs2O偶极子构成的偶极层。根据这一结论,解释了光阴极两次激活过程中光电流变化规律的差异。对理解光阴极激活及表面光电发射模型具有重要意义。