專利名稱：一種高分辨率紅外掃描變像管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種紅外掃描變像管，尤其涉及一種高分辨率紅外掃描變像管。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，激光核聚變、光纖通信、激光超短脈沖等對(duì)高速攝像機(jī)的要求越來(lái)越高。掃描變像管相機(jī)作為皮秒、飛秒時(shí)間域中唯一的線性診斷工具得到極大的發(fā)展，而擴(kuò)展掃描變像管相機(jī)的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍一直是重點(diǎn)研究方向之一，主要體現(xiàn)在研制對(duì)紅外、X射線乃至核輻射靈敏而且具有快速響應(yīng)的光電陰極方面。為了研究紅外過(guò)程，人們?cè)诩t外陰極方面做了大量研究工作，但到目前為止只有Ag-O-Cs(S-1)陰極及II1- V族半導(dǎo)體負(fù)電子親和勢(shì)(NEA)光電陰極應(yīng)用在近紅外范圍，而且普遍存在制作成本高、量子效率低、穩(wěn)定性差、使用壽命短等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種穩(wěn)定性好的高分辨率紅外掃描變像管。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種高分辨率紅外掃描變像管，包括光電陰極、加速柵網(wǎng)、聚焦電極、平板偏轉(zhuǎn)器、陽(yáng)極和熒光屏，光電陰極內(nèi)側(cè)安裝有加速柵網(wǎng)，聚焦電極的一端與加速柵網(wǎng)相連，聚焦電極的另一端與陽(yáng)極相連，在聚焦電極和陽(yáng)極之間安裝有有平板偏轉(zhuǎn)器，熒光屏安裝在陽(yáng)極的另一側(cè)。本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特點(diǎn):所述的光電陰極包括光線面板、安裝在光線面板一側(cè)的電子俘獲材料屏和安裝在光線面板另一側(cè)的可見(jiàn)光陰極。所述的可見(jiàn)光陰極采用S-20可見(jiàn)光陰極。本實(shí)用新型的時(shí)間分辨率在皮秒范圍內(nèi)，能滿足現(xiàn)代攝像機(jī)高速攝影的要求，并具有制作成本低、量子效率高、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，具有很高的使用價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的光電陰極示意圖。圖3是對(duì)本實(shí)用新型測(cè)試工作的流程示意圖。圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為:1 一光電陰極，2—加速柵網(wǎng)，3—聚焦電機(jī)，4一平板偏轉(zhuǎn)器，5—陽(yáng)極，6—熒光屏，7—電子俘獲材料屏，8—光線面板，9一可見(jiàn)光陰極。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
[0015]以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。遵從上述技術(shù)方案，如圖1所示，一種高分辨率紅外掃描變像管，包括光電陰極1、加速柵網(wǎng)2、聚焦電極3、平板偏轉(zhuǎn)器4、陽(yáng)極5和熒光屏6，光電陰極2內(nèi)側(cè)安裝有加速柵網(wǎng)2，聚焦電極3的一端與加速柵網(wǎng)2相連，聚焦電極3的另一端與陽(yáng)極5相連，在聚焦電極3和陽(yáng)極5之間安裝有有平板偏轉(zhuǎn)器4，熒光屏6安裝在陽(yáng)極5的另一側(cè)。本實(shí)用新型的作用是將光學(xué)輻射轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電子，并使其聚焦成可以反映光學(xué)輻射信息的圖像。所述的光電陰極I包括光線面板8、安裝在光線面板8 —側(cè)的電子俘獲材料屏7和安裝在光線面板8另一側(cè)的可見(jiàn)光陰極9。所述的可見(jiàn)光陰極9采用S-20可見(jiàn)光陰極。如圖2所示，先利用電子俘獲材料屏將需探測(cè)的近紅外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，再對(duì)可見(jiàn)光敏感的光電陰極進(jìn)行探測(cè)。被測(cè)波段輻射經(jīng)過(guò)光電陰極前面的狹縫，入射到光電陰極上，產(chǎn)生光電子。光電子被加速柵網(wǎng)加速，進(jìn)入聚焦區(qū)，在聚焦電極和陽(yáng)極的作用下，形成光電子圖像。之后再受到偏轉(zhuǎn)電壓的作用，將不同時(shí)刻的圖像順次投射到熒光屏上。本實(shí)用新型采用軸對(duì)稱靜電聚焦電子光學(xué)系統(tǒng)。它采用了球面陰極和球面柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所以消除了掃描圖像的彎曲現(xiàn)象，使時(shí)間畸變小于0.4ps。另外加速柵網(wǎng)由50條/mm銅鎳網(wǎng)制成，和陰極間場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到1500V/mm以上，減小了陰-柵之間的電子渡越時(shí)間彌散，有利于提高整管的時(shí)間分辨率。采用由Nd:YAG激光器、高頻掃描電路、掃描變像管等組成的測(cè)量裝置標(biāo)定本實(shí)用新型的時(shí)間分辨率。如圖3所示，Nd:YAG激光器輸出的紅外皮秒脈沖序列經(jīng)過(guò)分束器后，一路由麥克爾遜干涉儀型標(biāo)準(zhǔn)具形成固定時(shí)間間隔雙脈沖序列，再經(jīng)狹縫、中繼透鏡組入射到本實(shí)用新型所述的的變像管陰極；另一路先經(jīng)光電二極管做光電轉(zhuǎn)換，并將信號(hào)濾波、整形，信號(hào)輸入預(yù)放大器，再經(jīng)濾波、整形，而功率放大器掃描時(shí)輸出功率為5W。最后，由阻抗匹配單元完成功率信號(hào)到掃描電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。實(shí)驗(yàn)中要保證駐波比在1.2以下，同步光、電信號(hào)使掃描圖像穩(wěn)定在屏中央。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種本實(shí)用信息所述的高分辨率紅外掃描變像管的時(shí)間分辨率優(yōu)于15ps。
權(quán)利要求1.一種高分辨率紅外掃描變像管，其特征在于，包括光電陰極(I)、加速柵網(wǎng)(2)、聚焦電極(3)、平板偏轉(zhuǎn)器(4)、陽(yáng)極(5)和熒光屏(6)，光電陰極(I)內(nèi)側(cè)安裝有加速柵網(wǎng)(2)，聚焦電極(3)的一端與加速柵網(wǎng)(2)相連，聚焦電極(3)的另一端與陽(yáng)極(5)相連，在聚焦電極(3)和陽(yáng)極(5)之間安裝有有平板偏轉(zhuǎn)器(4)，熒光屏(6)安裝在陽(yáng)極(5)的另一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率紅外掃描變像管，其特征在于，所述的光電陰極(I)包括光線面板(8)、安裝在光線面板(8) —側(cè)的電子俘獲材料屏(7)和安裝在光線面板(8)另一側(cè)的可見(jiàn)光陰極(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分辨率紅外掃描變像管，其特征在于，所述的可見(jiàn)光陰極(9)采用S-20可見(jiàn)光陰極。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高分辨率紅外掃描變像管，包括光電陰極、加速柵網(wǎng)、聚焦電極、平板偏轉(zhuǎn)器、陽(yáng)極和熒光屏，光電陰極內(nèi)側(cè)安裝有加速柵網(wǎng)，聚焦電極的一端與加速柵網(wǎng)相連，聚焦電極的另一端與陽(yáng)極相連，在聚焦電極和陽(yáng)極之間安裝有有平板偏轉(zhuǎn)器，熒光屏安裝在陽(yáng)極的另一側(cè)。所述的光電陰極包括光線面板、安裝在光線面板一側(cè)的電子俘獲材料屏和安裝在光線面板另一側(cè)可見(jiàn)光陰極；所述的可見(jiàn)光陰極采用S-20可見(jiàn)光陰極。本實(shí)用新型的時(shí)間分辨率在皮秒范圍內(nèi)，能滿足現(xiàn)代攝像機(jī)高速攝影的要求，并具有制作成本低、量子效率高、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，具有很高的使用價(jià)值。
文檔編號(hào)H01J31/50GK202930351SQ201220532529
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者孫勤英, 郭明華, 于繼翔 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)