[发明专利]用于光电倍增管的ZrO2

说明书

本发明涉及光电倍增管技术领域，提供一种用于光电倍增管的ZrO₂/Al₂O₃双层梯度氧化物增透膜及其制备方法与系统，其中ZrO₂/Al₂O₃双层梯度氧化物增透膜包括在光电倍增管的玻璃基底上依次镀制的Al₂O₃膜层和ZrO₂膜层，其中玻璃基底、Al₂O₃膜层和ZrO₂膜层三者的膨胀系数成梯度递增。玻璃基底、Al₂O₃膜和ZrO₂膜层中，任意相邻的两层间的膨胀系数差值小于4.0×10^‑6K。如此，避免在高温烘烤除气过程中因增透膜与硼硅玻璃光窗膨胀系数差异过大造成的增透膜剥离脱落问题，减少因膜层脱落带来的量子效率降低和波动。同时，ZrO₂/Al₂O₃双层梯度增透膜还可以对入射光进行进一步的二次增透，可进一步提高光电倍增管的量子效率。

技术领域

本发明设计光电倍增管技术领域，具体而言涉及一种用于光电倍增管的ZrO₂/Al₂O₃双层梯度氧化物增透膜及其制备方法与系统。

背景技术

光电探测器件是一种将光信号转化为电信号的装置，其中20英吋大面积光电倍增管PMT 广泛应用在核子衰变、中微子探测等领域，它是一种可以将微弱光信号转化成电信号并将电信号进行数次倍增放大输出的真空光学探测器件，具有极高的灵敏度和超快的时间响应特性。光电倍增管的量子效率是表征光电倍增管光电转换效率指标，是光电倍增管的最核心的性能参数之一。

为了提高20英吋光电倍增管的量子效率，现有技术会在其硼硅玻璃光窗上镀一层增透膜，以增强光的透射，尤其是金属氧化物镀增透膜，可显著提高光电倍增管的量子效率。但在光电倍增管的制作的高温烘烤除气阶段，增透膜由于与硼硅玻璃光窗的膨胀系数差异大，容易发生膜层剥离和脱落，导致量子效率降低，量子效率波动大，严重影响20英吋大尺寸光电倍增管的产业化生产的产品质量稳定性。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于光电倍增管的光窗的ZrO₂/Al₂O₃双层梯度氧化物增透膜，采用一种膨胀系数呈梯度变化的双层增透膜，即ZrO₂/Al₂O₃双层梯度增透膜，可显著提高光电倍增管的量子效率及其稳定性。

根据本发明的第一方面提出一种一种用于光电倍增管的ZrO₂/Al₂O₃双层梯度氧化物增透膜，其特征在于，包括在光电倍增管的玻璃基底上依次镀制的Al₂O₃膜层和ZrO₂膜层，其中玻璃基底、Al₂O₃膜层和ZrO₂膜层三者的膨胀系数成梯度递增。

其中，所述玻璃基底、Al₂O₃膜层和ZrO₂膜层中，任意相邻的两层间的膨胀系数差值小于4.0×10^-6K。

其中，所述玻璃基底、Al₂O₃膜层和ZrO₂膜层的膨胀系数分别为3.3×10^-6K、6.5×10^-6K 和10.3×10^-6K。

根据本发明的第二方面提出一种用于光电倍增管的ZrO₂/Al₂O₃双层梯度氧化物增透膜的制备方法，包括以下步骤：