阅读说明：本技术 一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法 (Method for improving sensitivity uniformity of multi-alkali photocathode ) 是由 高兵祥 李臻 李晓峰 李金沙 马怀超 钟梓源 常乐 龚燕妮 刘峰阁 李磊 许有毅 于 2021-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法,用于改善锑蒸汽蒸发不均匀导致的AVG输入窗1/2/3/4阴极灵敏度差异较大的问题。方法包括：在微光像增强器多碱光电阴极膜层蒸镀过程中,尤其是基底层制备过程中,当出现锑蒸汽蒸发不均匀时,在AVG输入窗1/2/3/4内表面上形成均匀性较差的基底层。此时,接通K源电流,引入一定量的K,使光电流上升到一定高度,停止K的引入,接通Na源电流,引入Na蒸汽,一定时间后,接通Sb源电流,并使之同时蒸发,在AVG输入窗1/2/3/4内表面上可形成均匀性良好的基底层。如此,从阴极工艺角度解决锑蒸汽不均匀造成的阴极灵敏度均匀性差的问题,有效提高AVG输入窗1/2/3/4阴极灵敏度均匀性。(The invention discloses a method for improving the sensitivity uniformity of a multi-alkali photocathode, which is used for solving the problem of larger cathode sensitivity difference of an AVG input window 1/2/3/4 caused by nonuniform evaporation of antimony vapor. The method comprises the following steps: in the evaporation process of the low-light-level image intensifier multi-alkali photocathode film layer, especially in the preparation process of the substrate layer, when the antimony vapor is not uniformly evaporated, the substrate layer with poor uniformity is formed on the inner surface of the AVG input window 1/2/3/4. At this time, a substrate layer with good uniformity can be formed on the inner surface of the AVG input window 1/2/3/4 by turning on the K source current, introducing a certain amount of K to raise the photocurrent to a certain level, stopping the introduction of K, turning on the Na source current, introducing Na vapor, and after a certain period of time, turning on the Sb source current and evaporating it at the same time. Therefore, the problem of poor cathode sensitivity uniformity caused by non-uniform antimony vapor is solved from the cathode process angle, and the cathode sensitivity uniformity of the AVG input window 1/2/3/4 is effectively improved.)

一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法

技术领域

本发明属于光电阴极技术领域，具体涉及一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法。

背景技术

光阴极是各类像管的光电子传感器，承担着将输入光子图像变换为相应时空分布的光电子图像的关键任务。由于光阴极处于光电子成像系统的第一输入面上，因此，其质量和特征直接关系到整个系统的优劣和适用性。P.道里兹先生提出的超二代光阴极最佳结构为玻璃基底/Na₃Sb基底层/Na₂KSb中间层/Cs表面层。根据该理论模型，Na₃Sb基底层在整个光电阴极膜层结构中起着至关重要的作用，其晶膜质量的好坏对超二代多碱光阴极的生长最为关键。

在实际超二代多碱光电阴极膜层批量制作过程中，Na₃Sb基底层的均匀性对该批次阴极灵敏度均匀性影响较大，灵敏度最大值和最小值差值竟高达500uA/lm。研究发现，Sb加热体结构缺陷导致Sb蒸汽蒸发不均匀是造成Na₃Sb基底层均匀性差的主要原因。但是，Sb加热体结构缺陷是实际生产过程中无法避免的问题，其对阴极灵敏度均匀性影响较大。

针对该技术问题，从阴极制作工艺角度解决Sb蒸汽蒸发不均匀造成的灵敏度均匀性差的问题，有效提高AVG输入窗1/2/3/4阴极灵敏度均匀性和品质因子。

发明内容

发明要解决的技术问题：

本发明提供一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法，以从根本上解决锑蒸汽不均匀造成的AVG输入窗1/2/3/4灵敏度均匀性差的问题，有效提高阴极灵敏度均匀性和像管品质。

本发明的技术方案：

本发明提供一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法，包括：在微光像增强器多碱光电阴极Na₃Sb层制备过程中，当出现锑蒸汽蒸发不均匀时，在AVG输入窗1/2/3/4内表面上形成均匀性较差的基底层，与之相对应的阴极灵敏度差异较大。

所述的Sb蒸汽蒸发不均匀是指：Sb蒸镀电流异常。

所述的Sb蒸汽蒸发不均匀是指：引入Sb蒸汽后，光电流值呈下降趋势。

所述的Na₃Sb层均匀性差是指:在下一个工艺过程中，光电流值在一定时间后出现下降趋势，工艺异常。

在本发明实施例中，针对所述的工艺异常，提供一种基底层制备工艺，包括：步骤1：接通K源电流，引入一定量的K，光电流上升到一定高度后，停止K的引入；

步骤2：接通Na源电流，引入Na蒸汽，光电流下降到一定高度；

步骤3：接通Sb源电流,保持Na源和Sb源同时蒸发，使光电流保持上升趋势；

步骤4：当光电流出现下降趋势，同时关闭Na源和Sb源；

步骤5：基底层制备完成，进入下一工艺过程。

所述步骤5光电流以一定速率保持上升趋势，说明基底层均匀性良好。

本发明的有益效果：

从上述技术方案可以看出，本发明提供的一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法至少具有以下有益效果之一或其中的一部分：

(1)在多碱光电阴极工艺执行过程中，Sb蒸汽蒸发不均匀特征明显，易于识别；

(2)基底层均匀性易于识别和判断，可以从根源上解决基底层均匀性差的问题；

(3)制备工艺简单，显著地改善和提高了AVG输入窗1/2/3/4多碱光电阴极灵敏度均匀性和品质因子；

(4)制备工艺过程步骤简单，特征明显，便于自动化编程识别，可以规模性推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例多碱光电阴极蒸镀示意图。

图2为本发明实施例多碱光电阴极基底层制备工艺流程示意图。

附图中本发明实施例主要元件符号说明：

图中：1-Sb源；2-Sb加热体；3-小孔；4-裂孔；5-AVG输入窗1；6-AVG输入窗2；7-AVG输入窗3；8-AVG输入窗4；9-多碱光电阴极膜层；10-Sb蒸汽I；11-Sb蒸汽II。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供一种提高多碱光电阴极灵敏度均匀性的方法。如图1所示，Sb加热体2不可避免的会出现裂孔4(或者其他表现形式)，导致锑蒸汽II11沿着裂孔4发生泄漏。所以，Sb蒸汽I10沿着小孔3蒸发出的Sb蒸汽是不均匀的，在微光像增强器多碱光电阴极Na₃Sb层制备过程中，蒸发不均匀时，在5/6/7/8/9-AVG输入窗1/2/3/4内表面上形成均匀性较差的基底层，与之相对应的阴极灵敏度差异较大，且对应的多碱阴极膜层9颜色色差明显。

所述的Sb蒸汽I10蒸发不均匀时，Sb蒸镀电流异常，其蒸镀电流≥3500mA。

所述的Sb蒸汽I10蒸发不均匀，引入Sb蒸汽I10后，光电流值呈下降趋势。

所述的Na₃Sb层均匀性差，在下一个工艺过程中，光电流值在一定时间后出现下降趋势，工艺异常。

在本发明实施例中，针对所述的工艺异常，提供一种基底层制备工艺，包括：

步骤1：接通K源电流，引入一定量的K，光电流上升到一定高度后，停止K的引入；

步骤2：接通Na源电流，引入Na蒸汽，光电流下降到一定高度；

步骤3：接通Sb源电流,保持Na源和Sb源同时蒸发，使光电流保持上升趋势；

步骤4：当光电流出现下降趋势，同时关闭Na源和Sb源；

步骤5：基底层制备完成，进入下一工艺过程。

在本发明实施例中，所述的基底层制备工艺执行过程中，步骤2中Sb源接通起始电流≤3450mA。

在本发明实施例中，所述的基底层制备工艺，其中，步骤5光电流以一定速率保持上升趋势，说明基底层均匀性良好。