[其他]一種飛秒掃描變像管

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87106898
• 申請(qǐng)日: 1987-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN87106898A
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛憨笨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): H01J31/50
• 分類號(hào): H01J31/50;H01J29/46;H01L31/14
• 代理公司: 中國科學(xué)院西安專利事務(wù)所
• 代理人: 謝碧華,顧伯勛

本發(fā)明屬于超快速光電器件的制作。

飛秒（fs）技術(shù)目前正在迅速發(fā)展，它對(duì)未來世界將產(chǎn)生重大影響。對(duì)飛秒現(xiàn)象的診斷將是必不可少的。變像管技術(shù)可對(duì)超快速現(xiàn)象進(jìn)行診斷，關(guān)鍵是如何提高變像管的時(shí)間分辨率。日本濱松公司利用短磁透鏡和靜電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)相結(jié)合的掃描變像管，獲得的時(shí)間分辯率為375fs（応用物理，第55卷、第5號(hào)、p515，1986），

本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)和研制一種具有更高時(shí)間分辨率的飛秒掃描變像管。

本發(fā)明所述的飛秒掃描變像管，其特征為該管具有在氧化銦錫透明導(dǎo)電基底上制作的銻-鉀-銫光電陰極，微通道板（MCP）準(zhǔn)直器加速電極，不等徑同軸多園筒靜電聚焦系統(tǒng)，輸出阻抗為50Ω的彎曲線行波偏轉(zhuǎn)器。該管時(shí)間分辨率達(dá)200fs。

本發(fā)明提出的飛秒掃描變像管，其光電陰極導(dǎo)電基底為氧化銦錫膜，這種導(dǎo)電基底的光透過率大于80%，面電阻率小于20Ω/□。光電陰極采用的是銻-鉀-銫光電陰極。它是在特別的帶超高真空閘板閥的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中制成。由于其電子親和勢(shì)高，其厚度薄，光電子最大初能量在考慮場(chǎng)強(qiáng)作用的情況下為0.1ev，光電陰極響應(yīng)時(shí)間10^-4秒，這不僅有利于時(shí)間分辨率的提高，而且使其漲落減小。在變像管中，采用MCP準(zhǔn)直器作為加速電極，以提高陰極附近的場(chǎng)強(qiáng)，從而減小離散空間電荷效應(yīng)的影響和減小陰極附近的光電子彌散，由于MCP通道壁只有2μm，直徑為12μm，光電子透過率高，莫爾現(xiàn)象不嚴(yán)重，有利于改善探測(cè)能力和空間分辨率。為了提高陰柵之間的場(chǎng)強(qiáng)，其所加電壓處于脈沖工作狀態(tài)。在變像管中，采用同軸不等徑多園筒電極作為聚焦系統(tǒng)。當(dāng)陰極上狹縫高度為8mm時(shí)，不同初始高度的光電子在聚焦系統(tǒng)中的渡越時(shí)間彌散不超過20fs。為了減小離散空間電荷效應(yīng)，盡量縮短聚焦系統(tǒng)的軸向長(zhǎng)度，這樣可以降低陰極電壓，從而提高偏轉(zhuǎn)靈敏度。為了減小由于光電子初角度彌散造成較大的時(shí)間彌散和在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)入口處的軌跡高度，陰極光欄采用寬度為250μm的狹縫。

變像管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用阻抗匹配的彎曲型慢波線行波偏轉(zhuǎn)器，其輸出引線為50Ω的同軸線，在同軸引出線和行波偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)之間采用同軸連續(xù)阻抗變換器，實(shí)現(xiàn)電磁波無反射傳輸。該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)靈敏度為8.5cm/kv。由于電磁波和光電子在軸向同步傳輸，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)無需加或加很低的直流預(yù)偏電壓，有利于改善像質(zhì)。變像管內(nèi)采用MCP作內(nèi)增強(qiáng)，它處于脈沖工作狀態(tài)，有利于改善背景和擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。掃描圖象顯示在P₁₁熒光屏上，熒光屏制作在纖維面板輸出窗上。

本發(fā)明所述的飛秒掃描變像管的管殼全部由陶瓷與金屬組成，陶瓷管殼內(nèi)外上釉，其內(nèi)表面涂有Cr₂O₃半導(dǎo)體層。陰極載體和管殼采用冷壓銦封密封。按本發(fā)明制作的飛秒掃描變像管，在特殊研制的掃描線路控制下其時(shí)間分辨率達(dá)200fs。

附圖為一種飛秒掃描變像管示意圖。圖中：1.氧化銦錫膜導(dǎo)電基底，2.銻-鉀-銫光電陰極，3.MCP準(zhǔn)直器加速電極，4.電子光學(xué)聚焦系統(tǒng)，5.狹縫，6.行波偏轉(zhuǎn)器，7.50Ω同軸引線，8.阻抗偏轉(zhuǎn)器，9.MCP增強(qiáng)器，10.纖維面板輸出屏。