Устройство для изготовления фотоэлектронных приборов Советский патент 1982 года по МПК H01J9/12 

1

Изобретение относится к области электронной техники, в частности, к оборудованию для изготовления фотоэлектронных приборов (ФЭП).

Известны устройства для изготовления s ФЭП методом «переноса {. Фотокатод в таких устройствах формируется в снециальной вакуумной камере формирования, находящейся внутри рабочей камеры, а затем переносится в рабочую камеру для сты- Q ковки с корпусом прибора и последующей герметизации. Установка переноса содержит большую рабочую вакуумную камеру, откачное оборудование, гидравлический пресс и пульт управления. В вакуумной ка- 55 мере соосно друг под другом располол ены держатели катодного и анодного узлов ФЭП, механизмы перемещения держателей и подвижно укрепленный активатор фотокатода.20

Наиболее близким по технической сущности устройством является устройство для изготовления фотоэлектронных приборов, содержащее корпус, основную и дополнительную вакуумные камеры, подвижный 95 держатель анодного узла, выполненный в виде стакана и источник материалов формирования фотокатода 2.

Недостатком известного устройства является размещение механизмов перемещения, Q

камеры активировки, перегородки, узлов изготавливаемых приборов внутри вакуумной камеры, что приводит к резкому увеличению объема камеры, времени ее обезгаживания и откачки и, следовательно, всего процесса изготовления ФЭП.

Кроме того, к увелпченню объема камеры приводит и наличие внутри камеры нагревательных и охладительных элементов, необходимых для обезгаживания камеры, механизмов и деталей, внутри нее, а для технологического процесса формирования фотокатода.

Известное устройство громоздко, сложно в эксплуатации, малопроизводительно и требует специального откачиого оборудования.

Недостатком прототипа является также то, что подложка фотокатода находптся внутри камеры, это затрудняет контроль по цвету, прозрачности и чувствительности за качеством изготавливаемого фотокатода.

Целью данного изобретения является повышение качества изготавливаемых приборов и увеличение нропзводнтельностп.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, основную и дополпительную вакуумные камеры, подвижный дерл атель анодного узла, выполненный в внде стакана ц

источник материалов формирования фотокатода, основная вакуумная камера имеет уплотнение с нодвижным держателем анодного узла, внутри которого размещен источник материалов формирования фотокатода, а дополнительная вакуумная камера расноложена сбоку от основной вакуумной камеры и соединена с ней отверстием в боковой новерхности последней, расположенным между фотокатодом и стаканом, нричем оболочки камер являются корпусом устройства.

На чертеже изображено устройство для изготовления ФЭП, общий вид.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, фотокатод 2, вакуумиоплотно укрепленный на верхнем фланце 3 с помощью прижимного фланца 4, патрубок 5 для откачки, держатель анодного узла 6, анодный узел 7 с уплотнительным кольцом 8 из индия и изолятором 9, сильфон 10, обеспечивающий вертикальное перемещение держателя 6, отсек И для хранения анодного узла 7, фланец 12 для присоединения электронной пушки обезгаживания (на фиг. не показана) и обойму с толкателем 13. Внутри держателя 6 расположены компоненты 14 формирования фотокатода - нсточники сурьмы, калия, натрия, цезия, кислорода и др. Держатель 6 выполнен в виде стакана. Отсек 11 расположен на боковой поверхности камеры на расстоянии от катодного узла, не большем высоты держателя. Конструкция держателя 6 и расположение отсека 11 обеспечивают перекрытие отсека И стенкой держателя 6 при его перемещении в верхнее пололсение во время формирования фотокатода.

Изготовление ФЭП происходит следующим образом. В исходном положении вакуумная камера 1 разгерметизирована. Держатель 6 находится в крайнем нижнем положении. Через люк верхнего фланца 3 загружают анодный узел 7, для чего обойму с толкателем 13 переводят в крайнее правое положение, а после загрузки - возвращают в отсек 11. Камеру 1 вакуумноплотно герметизируют, унлотняя подложку фотокатода 2 между верхним фланцем 3 и прижимным фланцем 4. Затем камеру 1 и отсек 11, имеющий самостоятельную откачку, откачивают до давления Ю мм рт. ст., обезгаживают в течение 5 ч при 300°С и после достижения рабочего давления охлаждают до комнатной темнературы.

Держатель 6 переводят в крайнее верхнее положение, перекрывая при этом отсек 11 с анодным узлом 7. Уплотнение обеспечивается за счет малого зазора между наружным диаметром держателя 6 внутренним диаметром камеры 1. Затем электронным лучом обезгаживают анодный узел (люминофор) 7, размещенный в отсеке 11, и осуществляют активировку фотокатода, находящегося в камере 1, общепринятыми

технологическими способами. Ввиду локализации объема активировкн пары щелочных металлов в процессе формирования фотокатода не загрязняют анодный узел (люминофор) 7 н изолятор 9. После достижения необходимой чувствительности фотокатода температуру снижают до комнатной, перекрывают откачку отсека 11, держатель 6 перемещают в крайнее нижнее положение, а обойму с толкателем 13 переводят в крайнее правое полол ение, устанавливая нри этом анодный узел 7 на дерл атель 6. Дерлсатель 6 при своем очередном плавном перемещении вверх, уплотняет анодный

узел 7 с катодом. Окончательно герметизируют прибор после отпайки камеры с откачного поста, сдавливая уплотняющее кольцо 8 из индия на внешнем гидравлическом прессе. Изготвление других ФЭП с

помощью предлагаемого устройства происходит аналогичным образом с той лишь разницей, что вместо анодного узла 7 в камеру загружают, а затем переводят в отсек 11 корпус ФЭП.

Благодаря тому, что в предлагаемом малогабаритном устройстве в нроцессе изготовления ФЭП аиодпый узел на период формирования фотокатода помещают в отсек, а активировочиый объем локализуют с

помощью держателя, устраняется воздействие щелочных металлов на изолятор и чувствительный элемент ФЭП.

Как известно, коэффициент усиления ЭОП определяются:

чувствительностью фотокатода,

светоотдачей люминесцентного экрана, рабочим напряжение:.: и почернением экрана. При прочих равпых условиях, коэффициент усиления ЭОП (электронно-оптический преобразователь) будет зависеть только от рабочего напряжения и количества пятен па экране ЭОП (почернения экрана). Обработка прибора в предлагаемой камере

позволяет повысить рабочее напряжение до (10-15) кВ в отличие от прототипа, обеспечивающего рабочее напряжение ЭОП (5-10) кВ, т. е. в 1,5-2 раза и устранить почернение экрана. Проведенные исследования показали, что почернение экрана ЭОП вследствие обработки его парами щелочных металлов светопропускание экрана, а, следовательно, коэффициент усиления в 2 раза. Т. о., предлагаемая вакуумная камера позволяет повысить коэффициент усиления ЭОП в 3-4 раза. Коэффициент усиления гибридных фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) определяется величиной рабочего нанряжения и степенью

деградации перехода кремниевого усилительного элемента, обусловленной влиянием паров щелочных металлов. Так как конструкция предлагаемой камеры позволяет устранить влияние паров щелочных

металлов па кремниевый усилительный элеMeilT и повысить рабочее напряжение, то коэффнциент уснления гибридного ФЭУ по сравнению с ФЭУ, обработанными в других вакуумных камерах, будет выше.

Ф о р м у vi а изобретения

1. Устройство для изготовления фотоэлектронных приборов, содержащее корпус, основную и дополнительную вакуумные камеры, подвижный держатель анодного узла, выполненный в виде стакана и источник материалов формирования фотокатода, о тличающееся тем, что, с целью повышения качества изготавливаемых приборов и увеличения производительности, основная вакуумная камера имеет уплотнения с подвижным держателем анодного узла, внутрп которого размеш,ен источник материалов формирования фотокатода, а дополнительная вакуумная камера расположена сбоку от основной вакуумной камеры и соединена с ней отверстием в боковой поверхности последней, расположенным между фотокатодом и стаканом, причем оболочки камер являются корпусом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N° 476621, кл. Н 01J 9/12, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2603773/18-25, кл. Н 01J 9У12, 1977 (прототип).

3