Способ изготовления фотокатода

Использование: для изготовления фотокатодов, предназначенных для работы при низком уровне освещенности. Сущность изобретения заключается в том, что на подложку наносят слой нещелочного металла, очувствляют его как минимум одним щелочным металлом, после этого, с целью увеличения квантового выхода, последовательно напыляют и очувствляют не менее 20 слоев нещелочного металла до прекращения роста максимума фототока при очувствлении. Технический результат: обеспечение возможности повышения квантового выхода и чувствительности фотокатода. 6 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способам изготовления фотокатодов, предназначенных для работы при низком уровне освещенности. Данные фотокатоды используются для фотоэлектронных приборов, применяемых в исследовательских целях, в промышленности, для специальных назначений и пр.

Известны патенты GB №3006786 от 31.10.1961 «Фотоэмиссионные поверхности» (патентообладатель EMI Ltd., (GB)), и US №4196257 от 01.04.1980 «Бищелочной фотокатод на основе теллура» (пат. RCA Corp., N.Y.), в которых описан способ создания фотокатода, заключающийся в нанесении теллура, который затем обрабатывают парами щелочных металлов, таким образом, происходит очувствление фотокатода. При этом используют как минимум два различных щелочных металла для повышения квантового выхода фотокатода. Недостаток данных технических решений заключается в том, что чувствительность данных фотокатодов имеет предел, не достаточный для современного уровня техники.

Известно а.с. на изобретение №424255 (Кокина Н.Г. и др. от 29.09.72) «Способ изготовления фотокатода для ультрафиолетовой области спектра». Способ заключается в нанесении на стеклянную подложку слоев чистых нещелочных металлов с последующей активацией щелочным металлом, а затем напылением нещелочного металла, используемого для создания фотокатода, с целью уменьшения чувствительности в видимой области спектра. Данное техническое решение принято за прототип. Недостаток данного технического решения заключается в том, что при напылении слоя нещелочного металла чувствительность фотокатода в других областях спектра также снижается.

Задача данного изобретения заключается в создании фотокатода, предназначенного для работы при низком уровне освещенности. Технический результат заключается в повышении квантового выхода, и, соответственно, чувствительности фотокатода.

Это достигается за счет того, что способ создания фотокатода, заключающийся в том, что на подложку наносят слой нещелочного металла, очувствляют его как минимум одним щелочным металлом, отличается тем, что после этого с целью увеличения квантового выхода напыляют и очувствляют не менее 20 слоев нещелочного металла до прекращения роста максимума фототока при очувствлении. Дополнительно, в процессе напыления и очувствления слоев постепенно уменьшают температуру со средней скоростью 1-2ºС на слой. Дополнительно, при прекращении роста максимума фототока при очувствлении напыляют и очувствляют еще один слой нещелочного металла с целью обеспечить стабилизацию фототока на заданном уровне. При этом, для изготовления фотокатода, предназначенного для ультрафиолетовой области спектра, в качестве нещелочного металла используют теллур, а в качестве щелочного металла используют цезий или рубидий.

Способ заключается в следующем. На внутреннюю поверхность светопрозрачного входного окна вакуумным испарением наносят металлическую подложку из хрома или молибдена до потери прозрачности на 8-10%. Затем на получившуюся подложку напыляют слой нещелочного металла, например, теллура (Те), в интервале 10-30% потери прозрачности в видимом свете. Далее производят нагревание слоя нещелочного металла до определенной температуры, например, для Те температура составляет Т=140±5ºС. Затем слой нещелочного металла очувствляют как минимум одним щелочным металлом, например, цезием (Cs), при этом контролируют рост фототока с очувствляемого слоя. В другом варианте слой нещелочного металла (Те) очувствляют двумя щелочными металлами, например цезием (Cs) и рубидием (Rb), или цезием (Cs) и калием (К).

После достижении максимума фототока напыляют следующий слой нещелочного металла (Те). Процесс напыления Те прекращают при снижении фототока на 5-10% от предыдущего максимума. Очувствление (активировку) слоя продолжают до достижения следующего максимума фототока. Циклы послойного напыления и очувствления нещелочного металла повторяют многократно до достижения условия, что максимум фототока последующего слоя при очувствлении не превосходит максимума фототока предыдущего слоя при очувствлении. При этом постепенно уменьшают температуру со средней скоростью 1-2ºС на слой. Дополнительно, чтобы обеспечить стабилизацию фототока на заданном уровне, напыляют и очувствляют еще один слой нещелочного металла, т.е. условие на максимум фототока выполняют два цикла подряд. В процессе активировки производится постепенное уменьшение температуры процесса до Т=110±5ºС.

Из экспериментальных данных получено, что для достижения квантового выхода в 20% и более необходимо не менее 20 циклов напыления и очувствления слоев. Благодаря этому, достигается увеличение квантового выхода, и, следовательно, чувствительности фотокатода.

1. Способ изготовления фотокатода, заключающийся в том, что на подложку наносят слой нещелочного металла, очувствляют его как минимум одним щелочным металлом, отличается тем, что после этого с целью увеличения квантового выхода последовательно напыляют и очувствляют не менее 20 слоев нещелочного металла до прекращения роста максимума фототока при очувствлении.

2. Способ изготовления фотокатода по п. 1 отличается тем, что в процессе напыления и очувствления слоев постепенно уменьшают температуру со средней скоростью 1-2°C на слой.

3. Способ изготовления фотокатода по п. 1 отличается тем, что при прекращении роста максимума фототока при очувствлении напыляют и очувствляют еще один слой нещелочного металла с целью обеспечить стабилизацию фототока на заданном уровне.

4. Способ изготовления фотокатода по п. 1 отличается тем, что в качестве нещелочного металла используют теллур.

5. Способ изготовления фотокатода по п. 4 отличается тем, что используют один из следующих щелочных металлов: цезий или рубидий.

6. Способ изготовления фотокатода по п. 1 отличается тем, что при очувствлении используют два щелочных металла.

7. Способ изготовления фотокатода по п. 6 отличается тем, что в качестве пары щелочных металлов используют цезий и рубидий или цезий и калий.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптоэлектронике - светоизлучателям и дисплеям. Эмиссионная светодиодная ячейка выполнена как цилиндр - диэлектрический микроканал, на внутреннюю поверхность которого нанесен электрод - полупроводящий пленочный нанослой, совмещающий в себе катод, анод и коллектор.

Изобретение относится к области разработки способов повышения электрической прочности вакуумных высоковольтных промежутков в вакуумных выключателях, ускорителях и других высоковольтных устройствах.

Изобретение относится к технике высоких напряжений, а именно к диагностике электрической изоляции в вакууме, и может быть использовано в электронной промышленности.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения высоких напряжений в процессе испытания электрической изоляции. .

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к области электрической изоляции в вакууме, и может быть использовано в электронной промышленности.

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к области электрической изоляции в вакууме, и может быть использовано в электронной промышленности.

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к технике электрической изоляции в вакууме, и может быть использовано в электронной промышленности.

Изобретение относится к источникам света и заключается в том, что в автоэмиссионном источнике света, содержащем подсоединенные к источнику питания нанокристаллический автоэмиссионный катод и экран, между автокатодом и экраном расположена вытягивающая электроны сетка.

Изобретение относится к области радиационных технологий и может найти применение в электротехнической промышленности на тепловых электростанциях для разложения вредных для окружающей среды таких газов, как окиси азота и серы, в химической промышленности для разложения этих и других газов и химических процессов радиолиза и др.

Изобретения относятся к электронной технике и рентгеновской технике, а именно к источнику электронов, предназначенному для использования в составе электронных приборов с автоэлектронной эмиссией, и одному из таких приборов - рентгеновской трубке. Источник содержит катодный электрод 1 с автоэлектронной эмитирующей частью 2 и управляющий электрод 20, прозрачный для эмитируемых электронов. Особенностью источника является то, что управляющий электрод 20 выполнен в виде прямого пустотелого проводящего цилиндра, имеющего боковую стенку 3 и два основания 6, 7 с центральными отверстиями 4, 5. Одно из оснований (6) обращено к катодному электроду 1 и расположено напротив его автоэлектронной эмитирующей части 2. Отверстие 4 в этом основании имеет меньший размер по сравнению с отверстием 5 в другом основании. Рентгеновская трубка содержит источник электронов и анод, размещенные в вакуумированном корпусе, имеющем рентгенопрозрачное выводное окно. Особенностью конструкции трубки является описанное выше выполнение источника электронов. Трубка может быть выполнена , таким образом, что боковая стенка упомянутого цилиндра является частью стенки корпуса трубки. Технический результат - предотвращение нежелательной эмиссии из способных к эмиссии частиц материала автоэлектронной эмитирующей части катодного электрода, отрывающихся от нее и оседающих на управляющем электроде, и уменьшение количества таких частиц, отрывающихся от управляющего электрода. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для изготовления фотокатодов, предназначенных для работы при низком уровне освещенности. Сущность изобретения заключается в том, что на подложку наносят слой нещелочного металла, очувствляют его как минимум одним щелочным металлом, после этого, с целью увеличения квантового выхода, последовательно напыляют и очувствляют не менее 20 слоев нещелочного металла до прекращения роста максимума фототока при очувствлении. Технический результат: обеспечение возможности повышения квантового выхода и чувствительности фотокатода. 6 з.п. ф-лы.

Наверх