阅读说明：本技术 一种蒸镀有能提高灵敏度的高反膜的微通道板及蒸镀方法 (Micro-channel plate evaporated with high-reflectivity film capable of improving sensitivity and evaporation method ) 是由 李磊 谭远航 夏晓娇 李臻 高海鹏 李金沙 马怀超 许有毅 宋奇庚 杨玺文 李娇 于 2021-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种蒸镀有能提高灵敏度的高反膜的微通道板及蒸镀方法。所述微通道板通过是真空镀膜技术,在其的输入端导电层表面镀制一层介质膜,将输入端导电层覆盖；所述介质膜层既能覆盖微通道板通道入口内的输入电极,又能覆盖微通道板输入端表面上的输入电极；所述介质膜层材料为铝或银。该膜层蒸镀方法包括在镀膜机的坩埚中放入蒸发源银锭或铝锭、镀膜机真空度达到2x10～(-5)时镀膜程序、镀膜程序结束后向真空室充入氮气至恢复至大气压并取出微通道板。采用本发明提供的镀银或镀铝的微通道板制作的像增强器,灵敏度均值比正常管分别提升了7％以上,进一步实现了像增强品质的提升。(The invention discloses a microchannel plate coated with a high-reflectivity film capable of improving sensitivity by evaporation and an evaporation method. The microchannel plate is characterized in that a dielectric film is plated on the surface of an input end conducting layer of the microchannel plate by a vacuum coating technology, and the input end conducting layer is covered; the dielectric film layer can cover the input electrode in the inlet of the microchannel plate channel and can also cover the input electrode on the surface of the input end of the microchannel plate; the dielectric film layer is made of aluminum or silver. The film evaporation method comprises putting silver ingot or aluminum ingot into crucible of film coating machine, and allowing the vacuum degree of the film coating machine to reach 2x10 ‑5 And after the film coating program and the film coating program are finished, filling nitrogen into the vacuum chamber until the pressure is restored to the atmospheric pressure, and taking out the microchannel plate. The image intensifier made of the silver-plated or aluminum-plated microchannel plate provided by the invention has the sensitivity mean value which is respectively improved by more than 7% compared with that of a normal tube, and the image intensifying quality is further improved.)

一种蒸镀有能提高灵敏度的高反膜的微通道板及蒸镀方法

技术领域

本发明属于微光像增强器技术领域，尤其涉及一种蒸镀有能提高灵敏度的高反膜的微通道板及蒸镀方法。

背景技术

微光像增强器(Low Level Light Image Intensifier)是微光夜视仪的核心器件，具有将微弱或者不可见的光辐射图像转换为可见光图像的能力，因此微光像增强器应具备光谱转换、亮度增强和光学成像的功能。目前的微光像增强器由光电阴极、电子光学系统、微通道板和阳极荧光屏组成。

光电阴极正是一种具有能将光学图像转换为电子图像的材料，微通道板(MicroChannel Plate,MCP)是一种蜂窝状的薄片式电子倍增器件，具有优良的二次电子发射性能，电子进入通道并撞击内壁表层，会产生二次电子。电子在微通道板内定向电场的作用下，沿输入面向输出面加速运动，经过多次碰撞后，在输出口端就会产生成千上万倍的电子输出，从而实现微弱信号的放大。

光电阴极具有一定的透过率，若透过的光可以再次入射到光电阴极上将再次产生光电子。若落在微通道板孔间的电子可以再次进入通道内，那么经过孔间反射的光再次入射在阴极上所产生的光电子就可以成为对成像有效的光电子。在微通道板上镀膜，增加其反射率，即可增强反射到光电阴极上的光，达到增加灵敏度的效果，且原始灵敏度越高，增加的灵敏度就越多。

发明内容

为了提高像增强器的灵敏度，本发明在现有的像增强器的制作工艺上，提供了一种提高像增强器灵敏度的方法。

本发明提供了一种蒸镀有能提高灵敏度的高反膜的微通道板及蒸镀方法。通过真空镀膜方式，在微通道板的输入端导电层表面镀制一层介质膜，将输入端导电层覆盖，介质膜层既能覆盖微通道板通道入口内的输入电极，又能覆盖微通道板输入端表面上的输入电极。

所述介质膜层材料为铝和银，所述铝锭纯度为99.9％，所述银锭纯度为99.9％。

进一步的，所述介质薄膜层蒸镀的厚度：铝膜为50nm、银膜为100nm。

所述介质膜层的蒸镀工艺如下：

1.将MCP放入镀膜夹具中，随后放入镀膜机的工作转盘上；

2.在镀膜机的坩埚中放入蒸发源银锭或铝锭；

3.关闭真空镀膜机门，启动镀膜机真空抽气系统，当系统真空度达到2x10^-5时，镀膜机自动进行镀膜程序，

4.30分钟后，镀膜程序结束，停止真空抽气，并向真空室充入氮气，使真空室的真空度恢复至大气压，方可取出微通道板。

进一步的，镀膜后的MCP采用专用测试管进行灵敏度的测试。测试管按现用像增强器单管工艺制作，其中，MCP放置处采用不锈钢丝电焊为井字形丝架代替，在灵敏度测试中起到收集电子的作用；阳极荧光屏采用透射率为99％的光学玻璃代替。测量时将MCP贴于阳极玻璃屏上并用黑色护帽覆盖住阳极屏即可测试不同MCP的反射率对同一像增强器单管灵敏度的影响。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：采用本发明提供的镀银和镀铝铝的微通道板制作的像增强器，灵敏度均值比正常管分别提升了7％以上，进一步实现了像增强品质的提升。

附图说明

图1为镀铝MCP和镀银MCP输入面反射率测试图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，但本发明并不限于以下实施例记载的技术方案。

实施例1

将MCP放入镀膜夹具中，并将该夹具连同MCP一起放入镀膜机的工作转盘上。镀膜机的品牌型号为中光学集团ZS600。

在镀膜机的坩埚中放入一定量的铝锭或银锭，其中铝锭纯度为99.9％；银锭的纯度为99.9％。

关闭镀膜机门，设置如下的镀膜机参数：启动真空抽气系统，当镀膜机的真空度达到2x10^-5时，启动镀膜程序，其中镀银速率为厚度为100nm；镀铝速率为厚度为50nm。

镀膜过程结束后，停止对真空室抽气，往真空室充入氮气，使真空室的真空度恢复到大气压。随后打开真空室门，取出MCP并存放于干燥柜中备用。

为了验证MCP输入面镀膜对像增强器单管灵敏度的提升，为了验证MCP输入面镀膜后对灵敏度的影响，制作了一支专用像管。像管按正常工艺制作阴极并封接，阳极则采用透过率为99％的玻璃；MCP处由Ф0.25mm的不锈钢丝点焊成井字形的丝架代替，此井字形丝架在灵敏度检测时起到收集电子的作用，且不会遮挡太多反射光。

镀铝MCP和镀银MCP输入面反射率测试图见图1。其中常规MCP输入面反射率在15％以下；可以看出，微通道板上镀上银和铝均能提高微通道板的反射率。其中，在紫外波段，镀铝MCP输入面反射率最大达到28％，镀银MCP输入面反射率最大达到26％；在可见光-近红外波段，镀铝MCP输入面反射率提升幅度达到45％；镀银MCP输入面反射率提升幅度达到48％。检测灵敏度时将MCP输入面紧贴专用测试管的阳极玻璃。通过测量可得积分灵敏度，具体信息见表1。

表1镀铝MCP和镀银MCP对像增强器单管灵敏度的影响

膜层材料	灵敏度(μA/lm)	提升比例
			50nm Al	491	12％
100nm Ag	514	17％
			常规MCP	440	/

制管验证采用镀50nm铝的MCP和100nm银的MCP进行装管试验，试验测试结果见表2。

表2镀铝MCP和镀银MCP制管试验单管灵敏度测试表

与常规MCP相比，本发明所述的镀银和镀铝的微通道板在进行制管后，单管的灵敏度均有提升，提升的比例分别为7％和9％。