Полупрозрачный фотокатод

Полупрозрачный фотокатод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛУПРОЗРАЧНЫЙ ФОТОКАТОД, содержащий стеклянную подложку и последовательно расположенные на ней прозрачный проводящий и фотоэмиссион пый слои, о т л и ч а ю Ц и и с я тем, что, с целью повьшения качества передачи изображения при коротких временах экспозиции, прозрачный прО водящий слой выполнен из окиси индия с добавкой олова при соотношении мае.ч. 4:1 6:1, а толщина слоя 0,5-0,7 мкм.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1086990 А 1 (19) (11) Щ)5 H 01 3 40/06; Н 01 J 1/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3462239/21 (22) 05.07.82 (46) 07,02 ° 91. Бюл. 1(5 (72) .А,Г Берковский,.О С Булатов, .Ю.И«Губанов,.Т М Зубкова и Н„А Панфилова (53) 621«385 ° 832(088.8) (56) Garsilld В. R., Ро1?:es Y. R., Liddy В.Т. А improvetents to photocathodes sor pulse operatuon "Advances in elecktronics and Electronphysics", v. 28, A. Р. 375 (1961), Авторское свидетельство СССР

М 584363, кл» Н Ol --? 39/00, 1976

Изобретение относится к области электронной техники и может быть ис» пользовано в быстродействующих фотоэлектронных умножителях электроннооптических преобразователей (ЭОП), работающих в видимой области спектра оптического излучения.

Известен полупрозрачный фотокатод, содержащий стеклянную подложку, на поверхность которой нанесен проводя» щий слой, выполненный из двуокиси олова, и фотоэмиссионный слой, Сопротивление проводящего слоя л 50 Ом/Ц, но велики потери íà погло» щение света (до 50%). Кроме того, подложка чувствительна к воздействию щелочных металлов при формировании на ней фотоэмиссионного слоя. После формирования фотокатода на подложке из двуокиси олова ее сопротивление возрастает до 10 Ом/D.

Наиболее близким техническим ре» шением к изобретению является полу»

2 (54) (57) ПОЛУПРОЗРАЧНЫЙ ФОТОКАТОД, содержащий стеклянную подложку и последовательно расположенные на ней прозрачный проводящий и фотоэмиссионный слои, отличающийся тем, что, с целью повышения качества передачи изображения при коротких временах экспозиции прозрачный проводящий слой выполнен из окиси индия с добавкой олова при соотношении мас.ч. 4:1 - 6:1, а толщина слоя

0 5-0 7 мкм прозрачный фотокатод, содержащий стеклянную подложку, прозрачный проводящий слой из кермета на основе дисилицида хрома и боросиликатного стекла .и фотоэмиссионный слой, Преимуществом проводящей подложки из кермета является его инертность к щелочным металлам, высокая прозрач ность, хорошая адгезия к стеклу, высокая термостойкость и стабильность сопротивления, Недостатком этого устрбйства является значительное сопротивление, которое велико для осуществления ка» чественной,передачи изображения в

ЭОП при коротких временах экспозиции.

Кроме того, так как кермет имеет поликристаллическую структуру и наносится на стеклянную подложку., имеющую шероховатости (до 0,1 мкм), то он может служить источникол1 автоэлектронной эмиссии при работе Фото1086990

40 катода в приборах с высокой напряженностью электрического поля, например, в бипланарных ЭОП, Целью изобретения является повышение качества передачи .изображения при коротких временах экспозиции за счет уменьшения сопротивления проводящего слоя и устранения автоэлектронной эмиссии с его поверхности при 10 работе фотокатода в приборах с высокой напряженностью электрического поля, Указанная цель достигается тем, что в полупрозрачном фотокатоде, со- 15 держащем стеклянную подложку и последовательно расположенные на ней прозрачный проводящий и фотоэмиссионный. слои, прозрачный проводящий слой выполнен из окиси индия с добавкой 20 оло в а при со о т ношении ма с, ч, 4: 1

6:1, а толщина этого слоя 0,50,7 мкм, Низкое сопротивление фотокатода при сохранении его прозрачности для 25 оптического излучения получено за счет выбора оптимального соотношения металлических компонентов проводящей подложки и ее толщины, Так, при отношении In : Sn < 4:1 большое количество олова ухудшает коэффициент пропускания света, Кроме того, подложка переста.ет быть инертной к воздействию щегочных металлов в процессе формирования фотоэмиссионного слоями При отношении In . Sn 0 6:1 he-. достаточное количество олова в срав нении с индием приводит к тому, что сопротивление подложки начинает возрастать, Например, при отношении

In : Sn = 10 :1 сопротивление прово» дящей подложки измеряются уже не еди» ницами, а несколькими десятками Ом/Q, При толщине прозрачного проводящего слоя меньше 0,5 мкм недостаточ- 45 но сопротивление этого слоя; а при толщине более 0,7 мкм ухудшается коэффициент пропускания слоя в видимой области спектра Кроме того, проводящий прозрачный. слой на стеклянной подложке сглаживает шероховатости на ее поверхности, устраняя тем самым вероятность возникновения автоэлектронной эмиссии при работе фотокатода в приборах с высокой (5 кВ/мм) на»

55 пряженностью электрического поля, например в бипланарных ЭОП ° При вы» сокой напряженности электрического поля с острий, которые могут быть на поверхности стеклянной подложки изза недостаточной чистоты обработки ее поверхности, возникает автоэлектронная эмиссия, приводящая к возник» новению на экране ЭОП ярких светя щихся точек» Проводящий слой из оки» си индия с добавкой олова в отличие от подложки из кермета имеет аморфную структуру и поэтому сам не является источником автоэлектронной эмиссии при высокой напряженности электрического поля в ЭОП, П р и м е.р На стеклянную подложку, выполненную, например, из стекла

052, наносят последовательно прозрачный проводящий слой из окиси индия с добавкой олова в соотношении 6:1 и фотоэмиссионный - сурьма - цезиевый или многощелочной, Проводящий слой наносят на стеклянную подложку методом магнетрон» ного распыления индия, легированного оловом, в атмосфере кислорода, на. проводящем слое формируют фотоэмиссион-. ный слой любым из в ес тным спос обом .

При проведении испытаний были исследованы две партии бипланарных

ЭОП, отличающихся лишь фотокатодами

Фотокатоды в ЭОП одной партии были изготовлены на стекле с проводящим слоем из алюминия или из хроиа, В другой партии ЭОП фотокатоды были изготовлены с проводящим слоем из двуокиси индия с добавкой олова. В ЭОП с фотокатодами с окисью индия с добавкой олова пробивное напряжение на 20-301 больше, чем в ЭОП первой партии Кроме того, во всех ЭОП пер вой партии на экранах наблюдались светящиеся точки, обусловленные ав» тоэлектронной эмиссией с фотокатода, Использование данного фотокатода позволяет повысить качество работы приборов. Так,,бипланарные ЭОП, имеющие известный фотокатод с диаметром

4 см, взятый за базовый, обладают следующими основными параметрами: время экспозиции 45 нс, допустимая плотность тока с фотокатода

-3 Z

7 ° 10 А/см,.предельно допустимая напряженность поля у фотокатода

3 кВ/мм, Аналогичные приборы с фотокатодом имеют следующие параметры: время экспозиции 45 нс, допустимая плот» ность тока с фо гокатода 2 А/см, предельно допустимая напряженность поля у фотокатода « 5 кВ/мм»