Способ вакуумной обработки электровакуумного прибора

Способ вакуумной обработки электровакуумного прибора

Реферат

 

Изобретение относится к электровакуумной промышленности и может быть использовано при приготовлении электровакуумных приборов (ЭВП), например фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). Цель - повышение эффективности очистки внутренней поверхности колбы и подложки фотокатода. В процессе откачки ФЭУ в прикатодной области баллона 1, формуют ВЧ - разряд в рабочем газе при давлении 6,5 - 26,6 Па ВЧ-генератором 7. Электродами при этом являются динодная система 3 и алюминиевое покрытие. Создают ВЧ-разряд с частотой 12,2 - 30 МГц, при этом напряженность ВЧ-поля выбирают обеспечивающей энергию ионов, равную 5 - 10 эВ, и выдерживают в течение 5 - 30 с. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к электронной технике, а именно к вакуумной обработке фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), и может быть использовано в технологии изготовления ФЭУ. Известен способ вакуумной обработки ФЭУ, включающий ряд технологических приемов, в том числе откачку ФЭУ до вакуума не ниже 3-5 10^-3 Па и прогревание оболочки и умножителя с целью обезгаживания. Указанный способ вакуумной обработки ФЭУ имеет существенный недостаток обеспечивает невысокую степень очистки колбы и умножителя. Известен также способ вакуумной обработки ФЭУ, включающий очистку внутренней поверхности стекла колбы и электронной оптики, для чего в колбе создают атмосферу рабочего газа давлением 1,3-26,6 Па, возбуждают ВЧ разряд с частотой возбуждающего сигнала (12,2 + 30) МГц и напряженностью ВЧ-поля, обеспечивающей энергию ионов 13-17 эВ, и поддерживают ВЧ -разряд в течение 20-120 с. Однако указанный способ вакуумной обработки ФЭУ имеет существенный недостаток повышенную энергию ионов и длительное время обработки ВЧ-разрядом, приводящие к изменению состояния активного поверхностного слоя вторично-электронных эмиттеров (уменьшению коэффициента вторичной эмиссии) и распылению сурьмы. Второй из названных способов вакуумной обработки ФЭУ является прототипом. Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки внутренней поверхности колбы и подложки фотокатода ФЭУ. Поставленная цель достигается тем, что в способе вакуумной обработки ФЭУ, включающем очистку внутренней поверхности стекла колбы и электронной оптики, в атмосфере рабочего газа ВЧ -разрядом с частотой возбуждающего сигнала (12,2-30) МГц обеспечивает давление рабочего газа 6,5-26,6 Па, создают напряженность ВЧ -поля, обеспечивающую энергию ионов 5-10 эВ и поддерживают ВЧ -разряд в течение 5-30 с. Заявителю не известен способ вакуумной обработки ФЭУ ВЧ разрядом в течение 5-30 с при давлении рабочего газа 6,5-26,6 Па с энергией ионов 5-10 эВ, поэтому предлагаемый способ соответствует критерию "существенные отличия". Сущность предлагаемого изобретения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемым к нему чертежом, где изображена одна из возможных схем, реализующих способ. Устройство содержит колбу ФЭУ 1 с алюминиевым покрытием 2 и динодную систему 3, подсоединенную к откачной системе (ОС) 4, имеющую устройство для впуска газа 5. К выводу фотокатода ФЭУ 6, соединенному с алюминиевым покрытием 2, подсоединена выходная клемма ВЧ -генератора (Г) 7, а земляная клемма подключена к диодной системе 3. Способ заключается в следующем. В колбе ФЭУ 1 с помощью откачной системы (ОС) 4 и устройства 5 создается давление рабочего газа 6,5-26,6 Па, ВЧ -генератором 7 в колбе ФЭУ 1 возбуждается ВЧ -разряд с частотой возбуждающего сигнала (12,2-30) МГц и напряженностью ВЧ -поля, обеспечивающей энергию ионов 5-10 эВ. При этом ВЧ потенциал подается, например, на вывод фотокатода 6 и алюминиевое покрытие 2 колбы, земляная клемма на динодную систему 3. Создается ВЧ -разряд емкостного типа, который поддерживается в течение 5-30 с. В процессе плазменной очистки имеет место удаление загрязнений под действием химических реакций между активными частицами газа из остаточной атмосферы и поверхностными атомами с образованием летучих соединений, откачивающихся в процессе обработки. Имеет место также и физическое распыление загрязнений органического характера ионами рабочего газа. Диапазон давлений рабочего газа выбран равным 6,5-26,6 Па исходя из того, что при давлении, больших 6,5 Па ВЧ -разряд возбуждается в диодной системе, при этом происходит разрушение активного слоя вторично-электронных эмиттеров (например, окиси магния, энергия связи между молекулами которого 4 эВ) и испарение его. При давлениях 26,6 Па возрастает энергия ионов, при этом увеличивается возможность проникновения быстрых ионов до эмиттеров. Энергия ионов должна обеспечиваться в диапазоне 5-10 эВ, так как энергия связи между молекулами основных органических соединений не превышает 5 эВ и только для радикала HCN 9,58 эВ. Кроме того, в большинстве типов ФЭУ для изготовления фотокатода используется сурьма, расположенная в прикатодной камере (в зоне горения плазмы). Энергия распыления сурьмы несколько выше 10 эВ. Поэтому для обработки ФЭУ рекомендуется обеспечить энергию ионов до 10 эВ. Время обработки ФЭУ в ВЧ -разряде определяется типом обрабатываемого ФЭУ (размером прикатодной камеры) и не должно превышать 30 с, так как с увеличением времени повышается температура рабочего газа, что приводит к увеличению вероятности распыления сурьмы. При времени обработки меньшем 5с степень очистки оказывается недостаточной. Таким образом, применение ВЧ -разряда в диапазоне давлений рабочего газа 6,5-26,6 Па с энергией ионов 5-10 эВ и времени воздействия 5-30с позволяет эффективно очистить колбу ФЭУ и повысить процент выхода годных приборов.

Формула изобретения

СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА, включающий откачку баллона электровакуумного прибора, напуск рабочего газа, создание высокочастотного разряда электромагнитным полем и выдержку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки фотоэлектронных приборов, давление Р(Па) рабочего газа выбирают из выражения 6,5 P 26,6, выдержку осуществляют в течение времени (c) величину которой выбирают из выражения 5 30 , а напряженность высокочастотного магнитного поля выбирают достаточной для набора ионами рабочего газа энергии, равной 5-10 эВ.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002