專利名稱：一種雙近貼分幅像增強器的制作方法
技術領域：
本發明屬于光電成像器件技術領域。
縱觀當今世界各國在分幅變像管技術領域的研究狀況，欲在微秒至納秒時域獲得某一瞬態過程的分幅圖像，都使用各種分幅變象管，其從原理上可分為以下幾種(1)采用截止變像管中的電子束辦法，以實現重復的快門作用，然后將不同曝光時間內通過的電子束像移到熒光屏的不同位置，形成分幅圖像;(2)取消電子束的截止，而采用電子束存貯技術，分幅是靠電子束像在均勻交叉電磁場中動態像貯存部分內的多次反射和偏轉而達到;(3)沒有電子束的貯存和截止作用，靠掃描像通過電子束交叉點處孔徑板的小孔徑來實現曝光，再加上管中補償板和位移板的同步動作來實現分幅攝影;(4)多通道分幅技術，即以若干并列的單幅變像管或單幅雙近貼像增強器，按所需時間序列進行多幅拍攝。上述這些已有技術中，總的特點是變象管結構復雜，制作難度很高，電子控制線路十分復雜，技術要求苛刻、價格高，更為重要的是所獲得的分幅圖象其空間分辨率不高、動態范圍小。而采用若干并列的單幅雙近貼像增強器來獲得多幅圖像，雖能局部彌補上述不足，但還存在整機結構復雜龐大、價高的缺點。
本實用新型的目的就是針對現有分幅技術中的缺點，設計一種雙近貼分幅像增強器，使一只增強器能獲取多幅圖像，以解決上述存在的缺點。
雙近貼聚焦象增強器一般都是由光電陰極、微通道板、熒光屏三個部件和管殼組成，增強器只能成單幅圖像，其封接、裝架、真空等高技術都日臻成熟，可參見CNZL93104172.4、CNZL91227072.1、CNZL87106900、CNZL89221880.0及中科院西安光機所1987年《“雙近貼聚焦增強器”研制報告及鑒定書》。其技術原理是將來自目標的圖像經光學系統成象在光電陰極上，光電陰極把光學圖象轉換成電子束圖像，電子束進入微通道板的輸入而后得到增強，通過近貼區加速轟擊熒光屏，把電子圖象轉換成可見光圖象，采用微通道板作為電子倍增器。它具有響應時間短和高電子增益的特點，其每個微孔通道相當于一個獨立的電子倍增器，用于電子圖象增強時一個通道對應一個像素。通常光電陰極與微通道板輸入面之間的間距為0.1mm，微通道板輸出面與熒光屏之間的距離為1mm。
本發明的特征在于，雙近貼聚焦像增強器的光電陰極制作為幾個互相絕緣的小光電陰極(如圖2所示為4個)，并分別從各小光電陰極上引出電源線;光學系統可同時把來自目標的多幅相同的像成在多個小光電陰極上;在電路方面，微通道板及其至熒光屏之間為通常的直流工作狀態，微通道板輸入面接零伏電壓，為了截止電子束，多個小光電陰極同時加相同的正截止電壓，然后按時間順序各小光電陰極加負的脈沖電壓打開近貼管，則就可得到所需的按時間順序排列的多個分幅像，所加電脈沖波形為矩形波，如圖3所示。由于每個小光電陰極在曝光前后均處于近貼管截止工作狀態，因此曝光前后發光物體的照射不起作用，從而達到分幅的目的。
本發明的特征在于，增強器由內部的光電陰極、微通道板、熒光屏及外部的管殼構成，內部密閉空間的真空度為10-6mmHg以上;增強器輸入端的凹面為光電陰極玻璃基片和光電陰極玻璃環，輸入端的邊圈為光電陰極銦封槽和環，光電陰極的分幅電源線通過此邊圈上的玻璃球導出;增強器輸出端的凹面為熒光屏可伐環，熒光屏可伐環向外延伸成為輸出端的邊圈;管殼的構成從輸入端至輸出端依次為光電陰極銦封環、陶瓷環、過渡封接環、陶瓷環、微通道板支撐環、陶瓷環、封接環。
本發明的特征還在于，光電陰極材料可以是多堿、雙堿或銻銫，對可見光敏感;也可以是金對紫外光和X射線敏感;也可以是碘化銫對軟X射線敏感。在光電陰極基片玻璃面上分割多個互相絕緣的區域，再壓制金屬網導電基底，在其上制作多個小光電陰極，多個分幅電源線與光電陰極玻璃環燒結在一起，當光電陰極鍍鋁后，分幅電源線與光電陰極連通。
本發明的特征還在于，選用長余輝、高轉換效率的熒光粉，在熒光屏玻璃基片面上制備出耐高場強的熒光屏。
附
圖1是本發明所設計的雙近貼分幅像增強器的結構示意圖，附圖2為所設計增強器的4個小光電陰極分割示意圖，附圖3是本發明所需之分幅快門脈沖波形示意圖。圖中，1為光電陰極，2為光電陰極玻璃環，3為分幅電源線，4為玻璃球，5為光電陰極銦封環，6為銦封槽，7為陶瓷環，8為封接環，9為熒光屏可伐環，10為微通道板支撐環，11為微通道板壓環，12為過渡封接環，13為熒光屏玻璃基片，14為微通道板，15為熒光屏，16為光電陰極玻璃基片，17為絕緣帶，18為在4個小光電陰極上得到的S1、S2、S3、S4四幅圖像。附圖3中，tg為每幅曝光時間，ta為畫幅間隔時間。
根據附圖1、2、3設計制作了一種φ50mm的雙近貼分幅像增強器，能獲得φ15mm四幅圖像，主要技術性能為光增益＞104，動態空間分辨率25線對/毫米，動態范圍104，曝光時間≥1ns，有很強的抗電磁干擾能力，可在幾萬高斯強磁場條件下使用。
本發明以其獨特的優點構成一種新型的雙近貼分幅像增強器相機，能廣泛應用于光化學、光生物學、凝聚態物理、激光物理、激光光譜學、醫學等領域，對人類認識自然界進一步揭示客觀規律具有重要價值。
權利要求
1.一種雙近貼分幅像增強器，是由內部的光電陰極、微通道板、熒光屏及外部的管殼構成，其特征在于內部空間為10-6mmHg以上的真空度；光電陰極制作成多個互相絕緣的小光電陰極，并分別從各小光電陰極上引出電源線；光學系統可同時把來自目標的多幅相同的像成在多個小光電陰極上，由各小光電陰極發出的光電子經微通道板增強后，通過近貼區加速轟擊熒光屏輸出多個按時序排列的光學圖象。
2.根據權利要求1所述的增強器，其特征在于，光電陰極可以是對可見光敏感的多堿或雙堿或銻銫材料，也可以是對紫外、X射線敏感的金，也可以是對軟X射線敏感的碘化銫;在光電陰極玻璃基片上分割多個相互絕緣的區域，再壓制金屬網導電基片，在導電基片上制作多個小光電陰極，分幅電源線與光陰極玻璃環燒結在一起，光電陰極鍍鋁后，分幅電源線與光電陰極連通;所加脈沖波形為矩形波。
3.根據權利要求2所述的增強器，其特征在于，增強器輸入端的凹面為光電陰極玻璃基片和光電陰極玻璃環，輸入端的邊圈為光電陰極銦封環和銦封槽，光電陰極的分幅電源線通過此邊圈上的玻璃球導出;其輸出端的凹面為熒光屏玻璃基片和熒光屏可伐環，可伐環向外延伸成為輸出端的邊圈;管殼的構成從輸入端至輸出端依次為光電陰極銦封環、陶瓷環、過渡封接環、陶瓷環、微通道板支撐環、陶瓷環、封接環。
4.根據權利要求2或3所述的增強器，其特征在于，選用長余輝高轉換效率的熒光粉，在熒光屏玻璃基片面上制備出耐高場強熒光屏。
全文摘要
一種雙近貼分幅像增強器，本發明的特征是光電陰極制作成相互絕緣的多個小光電陰極，因此能獲得多個按時序排列的分幅圖像，從根本上克服了以往分幅變像管結構復雜、造價高、分辨率不高和動態范圍小等缺點。
文檔編號H01J1/34GK1086347SQ9310951
公開日1994年5月4日 申請日期1993年3月4日 優先權日1993年3月4日
發明者高耀龍 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所