[发明专利]光电倍增管用光电阴极、制备方法及光电倍增管

说明书

本发明涉及光电倍增管技术领域，提供一种光电倍增管用光电阴极、制备方法及光电倍增管。在光电倍增管玻璃光窗的内侧表面制备基底层，所述基底层由Al₂O₃的结晶性材料形成；在基底层上制备双碱光电阴极，其中基底层与双碱光电阴极两者相接触。如此，本发明在光电阴极中采用Al₂O₃基底层做为增透膜，有效增加光入射到光电阴极的几率，从而提高光电阴极的量子效率；同时，Al₂O₃基底层具有一定的导电性，可以快速的补充光电阴极由于光电效应缺失的电子，从而进一步提高量子效率。

技术领域

本发明涉及光电倍增管技术领域，具体而言涉及一种光电倍增管用光电阴极及其制备方法。

背景技术

光电阴极利用外光电效应，将光信号转变为电信号，其发展经过了漫长的过程，1887年，Hertz在进行电磁波实验时首次发现外光电效应，1905年爱因斯坦首次用量子理论解释了这一现象。首个实用型的光电阴极银氧铯光电阴极是1929年被发现的，这种光电阴极对可见光谱及近红外都是灵敏的，但是，这种光电阴极的量子效率并不高。随着银氧铯阴极的出现，光电阴极的研究重点放在探求量子效率更高及光谱响应特性不同的其它复杂材料上。

量子效率作为光电阴极一种重要的特性，一直是各国科研工作者研究的重点，光电阴极的量子效率与其结构、成分有很大关系，对于透射性光电阴极，光透过率、电子补充方式等影响光电阴极的量子效率。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷或者不足，本发明的第一方面提出一种光电倍增管用光电阴极的制备方法，包括以下步骤：

在光电倍增管玻璃光窗的内侧表面制备基底层，所述基底层由Al₂O₃的结晶性材料形成；

在基底层上制备双碱光电阴极，其中基底层与双碱光电阴极两者相接触。

进一步的实施例中，所述基底层的制备包括：

在一定温度下，先将Al蒸镀到玻璃光窗上形成金属薄膜，然后通入氧气，进行辉光放电，氧化成Al₂O₃基底层。

进一步的实施例中，在基底层沉积过程中，通过反射率监测基底层的厚度。

进一步的实施例中，所述基底层的制备包括：

步骤1、对光电倍增管玻璃壳体进行抽真空、加热处理；

步骤2、在一定的温度条件下，在光电倍增管玻璃壳体的玻璃光窗内侧表面蒸镀一层Al金属薄膜；

步骤3、在玻璃壳体内充入氧气，在氮气保护下，对蒸镀的Al金属薄膜进行辉光放电氧化处理，并通过反射率监测基底层的厚度变化；

步骤4：重复步骤2和步骤3，使制备的Al₂O₃基底层达到一定厚度；

步骤5：提高温度，对制备的Al₂O₃基底层进行高温退火晶化处理。

进一步的实施例中，Al金属薄膜的蒸镀温度为300℃-400℃。

进一步的实施例中，步骤2-3中，氧化时间为5-20min/次，通过反射率监控使得反射率下降的比例之和达到20％-50％时停止氧化。

进一步的实施例中，在步骤5中，对Al₂O₃基底层的退火的温度为500℃-700℃，退火时间为1-5小时。

进一步的实施例中，前述双碱光电阴极的制备包括：

将已蒸镀好Al₂O₃基底层的玻璃壳体安装在钟罩式真空系统中，