一种远紫外变像管及其制作方法 本发明属于一种光电转换器件。主要用于公安、侦察、天文、激光检测、宝石鉴定、紫外光谱研究、空间研究等领域。
通过调查和初步检索，未发现与本发明相同的远紫外变像管。现以我国引进生产的金属红外变像管为例，本发明产品结构与其结构基本相同(见图1)，由窗口玻璃、阴极盘、阴极内外筒、阴极、锥电极、光屏等组成。其主要工艺技术中的窗口玻璃材料采用一般硬质光学玻璃，该玻璃只透红外光，不透紫外光，光电阴极用银、氧、铯材料制作，称之为银氧铯阴极，该阴极只对红外光响应，对紫外光不响应。红外变像管的主要功能是将人眼看不见的红外光转换成可见光，供人眼观察，该管装入整机作为夜视仪器使用。其工作原理；当红外光线(红外像)通过窗口玻璃打在阴极上，发射出光电子，在电场的作用下，通过锥电极(电子透镜)打在荧光屏上，荧光屏将电子像转换成可见的光学像，供人眼观察。通常红外变像管作用的光谱一般在750nm以上的红外光，人眼可见光一般在400-750nm，而200-400nm之间的紫外光就没有被利用，恰恰这部分光波含有大量的信息接受不到，实为可惜。
本发明的目的是研制一种新的光电变像管，利用现行的金属红外变像管基本结构、采用新的工艺方法，使光谱响应延伸到远紫外区(即200nm)，大量吸收紫外线，充分弥补原红外变像管的不足，扩大人眼视觉范围，增加使用功能，开发新的检测仪器。
本发明的主要技术特征是：阴极的窗口玻璃材料采用能透紫外光、耐高温，而且与铁镍钴玻封合金材料地膨胀系数相接近；光电阴极制作为碲化铯阴极。
下面对本发明进行详细描述。
图1，是本发明的产品图(与目前较先进的金属红外变像管结构基本相同)。
图2，是光谱波长(电磁波谱)示意图。
参照图1，本发明的结构与我国引进生产的金属红外变像管结构基本相同，由：窗口玻璃〔1〕、阴极盘〔2〕、阴极外筒〔3〕、阴极内筒〔4〕、腰玻璃〔5〕、屏蔽筒〔6〕、碲源〔7〕、电极帽〔8〕、锥电极〔9〕、荧光屏〔10〕、阳极盘〔11〕、阳极外筒〔12〕、阴极〔13〕组成。其联接形式均采用热封、焊接。荧光屏采用重力法、刷涂法、或离心法制作。
参照图2，图1本发明的工作原理与金属红外变像管基本相同，当紫外线(200-400nm)的光通过窗口玻璃〔1〕打在阴极〔13〕上，发射出光电子，在电场的作用下，通过锥电极(电子透镜)〔9〕，打在荧光屏〔10〕上，将电子像转换成人眼可见的光学像(即400-750nm的光)，供人眼观察。
在工艺方面，主要阐述窗口玻璃〔1〕与阴极盘〔2〕封接技术以及光电阴极〔13〕制造技术，其它技术均为常规技术，不再赘述。窗口玻璃〔1〕与阴极盘〔2〕封接，着重选取既能透过紫外线，耐高温，而且其膨胀系数与阴极盘〔2〕铁镍钴玻封合金材料相接近的玻璃。该玻璃按下列配方烧制而成(百分比)：
SiO2 55-65
B2O3 10-25
Na2O 3-7
K2O 0-5
Ti2O 0-2
其它 1-4
光电阴极〔13〕的制作技术按下列工艺方法进行：
A.首先蒸镀一层铬，厚度控制在入射辐射量损失不大于15％；B.选择碲化物如：碲化铟等作为碲源〔7〕，真空度控制在1×10-8(乇)，把碲化物加温在500℃时蒸出纯碲，形成一层膜，其厚度控制在透过可见光值的95％为最佳；C.蒸出铯，将碲膜在激合温度下(180℃-200℃)暴露于铯蒸气中，直到光电流最大为止。最后制成完整的碲化铯光电阴极。
制出的成品远紫外管达到如下性能指标：
1.阴极类型：碲化铯光电阴极；2.光谱响应：200-800nm；3.放大率：0.75倍；4.荧光屏有效直径：14mm；荧光粉类型：P2O；5.中心分辩率：50LP/mm；6.工作电压：直流12KV；7.外形尺寸：φ35mm×56mm；8.重量：约40克。
本发明所研制的远紫外变像管作为一种光电器件，可以配备在各种不同用途的整机上使用。随着科技和国家建设事业的发展，将显示出其强大的生命力。