【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光電倍增管，具體為提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法。
技術介紹
1、光電倍增管是具有將微弱光信號轉換成電信號并進行放大功能的真空電子器件，具有增益高、響應快的特點，在光譜分析、生物檢測和輻射探測等領域均有廣泛且重要的應用。光電陰極作為光電倍增管最重要的組件，其功能是將接收的光子通過外光電效應轉換成電子，用于放大和處理。反射式光電陰極是光電倍增管陰極類型之一，通常應用于側窗型光電倍增管，制備于導電性良好的金屬鎳基底表面。
2、傳統提高反射式光電陰極靈敏度的方法著重于控制銻層厚度以及堿金屬的蒸發量，無法有效改善光電陰極膜膜層結晶性，導致陰極靈敏度較低。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，解決了傳統反射式光電陰極在光電轉換效率和表面均勻性上存在的不足，通過優化基底處理及銻層蒸鍍方法，顯著提升了光電陰極的靈敏度和反射率。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，包括以下步驟：
3、使用堿性清洗液對陰極基底進行預清潔處理，其中堿性清洗液的ph值為9～14；
4、采用拋光裝置對預清潔后的陰極基底進行物理拋光處理；
5、對拋光后的陰極基底進行電化學拋光處理；
6、在拋光后的陰極基底上蒸鍍鋁層，其中鋁層的厚度為80～120納米；
7、在鋁層上蒸鍍銻層，
8、優選的，所述預清潔處理的清洗溫度為50～80℃，清洗時間為5～15分鐘，清洗后還包括使用去離子水進行沖洗，以去除殘留的堿性清洗液。
9、優選的，所述物理拋光處理步驟包括：
10、所述的滾磨拋光處理包括以下步驟：
11、選擇直徑1～5毫米的陶瓷或樹脂作為拋光介質；
12、將所述拋光介質填充至拋光槽中，填充率為40～60％；
13、設置拋光裝置的滾動速度為30～100轉/分鐘，拋光時間為0.5～2小時；
14、在拋光過程中，加入拋光液所述拋光液包括去離子水、乙二醇、檸檬酸、三乙醇胺和抗泡劑；
15、完成拋光后，使用去離子水沖洗拋光后的陰極基底。
16、優選的，所述拋光液按體積百分比計包括以下組分：
17、去離子水：60～75％；
18、乙二醇：10～20％；
19、檸檬酸：5～10％；
20、三乙醇胺：2～5％；
21、抗泡劑：0.1～1％。
22、優選的，所述電化學拋光處理步驟包括：
23、將陰極基底置于電解槽中，所述電解槽中含有電解液，電解液包括磷酸和硫酸；
24、施加電壓，所述電壓為5～15伏特，控制電流密度在10～30安培/平方分米；
25、在20～40℃的溫度下，持續進行電化學拋光處理5～30分鐘；
26、拋光完成后，立即將陰極基底從電解槽中取出，并用去離子水沖洗基底，以去除殘留電解液。
27、優選的，所述電解液按體積百分比計包括以下組分：
28、85％濃度的磷酸：10～30％；
29、98％濃度的硫酸：5～15％；
30、氯化鈉：0.1～1％；
31、抗蝕劑：0.05～0.5％。
32、優選的，所述方法還包括在電化學拋光處理后對拋光后的零件進行清潔處理，所述清潔處理包括使用去離子水或超純水對零件進行沖洗，沖洗溫度為室溫至40℃，沖洗后將零件在50～70℃的溫度下干燥10～30分鐘，隨后在550℃下進行真空除氣處理，真空度為1x10-5pa，并持續1～3小時。
33、優選的，所述在拋光后的陰極基底上蒸鍍鋁層的步驟包括：
34、將真空除氣后的陰極基底放置在真空蒸鍍設備中，并將設備的真空度抽至1x10-6pa；
35、加熱鋁源至其蒸發溫度，溫度范圍為810～850℃；
36、控制鋁的蒸鍍速率為進行蒸鍍，直到鋁層的厚度達到設定值；
37、蒸鍍完成后，緩慢冷卻至室溫。
38、優選的，所述在鋁層上蒸鍍銻層的步驟包括：
39、將已蒸鍍鋁層的陰極基底放置在真空蒸鍍設備中，設備的真空度抽至1x10-6?pa；
40、加熱至200～220℃狀態下，進行銻層蒸鍍；
41、加熱銻源至其蒸發溫度，溫度范圍為330～350℃；
42、控制銻的蒸鍍速率，直到銻層的厚度達到設定值。
43、優選的，所述基底為鎳零件基底。
44、本專利技術還提供一種光電倍增管，包括所述方法制備的反射式光電陰極。
45、本專利技術提供了提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法。具備以下有益效果：
46、1、本專利技術通過物理和電化學拋光的表面處理和鋁層蒸鍍，顯著提高了光電陰極的靈敏度，物理拋光減少表面粗糙度，而電化學拋光進一步提高表面光潔度和均勻性，這些改進減少了光的散射并增強了光的吸收。鋁層作為高反射率的中間層，進一步增強了入射光的反射率，使得更多的光能被有效轉換為電信號，從而提高整體光電轉換效率。
47、2、本專利技術的表面處理步驟確保了光電陰極表面的均勻性，這是通過物理和電化學拋光工藝實現的。均勻的表面不僅有助于減少缺陷引起的性能不穩定，也優化了后續的蒸鍍鋁層和銻層的均勻沉積。這種表面均勻性對于提高光電陰極的可靠性和性能至關重要。
48、3、本專利技術在鋁層上蒸鍍銻層的過程中，通過精確控制蒸鍍參數優化了銻層的結晶性。優良的結晶性不僅提高了光電陰極的光電響應速度，而且增強了銻層的附著力，這對于陰極的長期穩定性和耐用性是至關重要的。
49、4、本專利技術大幅提升了光電倍增管的整體性能。更高的靈敏度和反射率使得光電倍增管在光譜分析、生物檢測和輻射探測等應用中展示出更好的性能。本專利技術提供的改進方法不僅提升了光電倍增管的性能，也擴展了其在低光環境下的應用潛力，使其成為高精度科學儀器的理想選擇。
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1.提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述預清潔處理的清洗溫度為50～80℃，清洗時間為5～15分鐘，清洗后還包括使用去離子水進行沖洗，以去除殘留的堿性清洗液。
3.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述物理拋光處理步驟包括：
4.根據權利要求3所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述拋光液按體積百分比計包括以下組分：
5.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述電化學拋光處理步驟包括：
6.根據權利要求5所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述電解液按體積百分比計包括以下組分：
7.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述方法還包括在電化學拋光處理后對拋光后的零件進行清潔處理，所
8.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述在拋光后的陰極基底上蒸鍍鋁層的步驟包括：
9.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述在鋁層上蒸鍍銻層的步驟包括：
10.一種光電倍增管，其特征在于，包括根據權利要求1-9任一項所述方法制備的反射式光電陰極。
...【技術特征摘要】
1.提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述預清潔處理的清洗溫度為50～80℃，清洗時間為5～15分鐘，清洗后還包括使用去離子水進行沖洗，以去除殘留的堿性清洗液。
3.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述物理拋光處理步驟包括：
4.根據權利要求3所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述拋光液按體積百分比計包括以下組分：
5.根據權利要求1所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于，所述電化學拋光處理步驟包括：
6.根據權利要求5所述的提高反射式光電陰極靈敏度的基底處理及銻層蒸鍍方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉國鳳，張杰，曹磊，何欽業，鄧濤，狄萬超，朱伶俐，王浩東，
申請(專利權)人：南京三樂集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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