[实用新型]真空紫外光探测器及其系统单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量真空紫外光光强度的探测器及其系统单元。

背景技术

在真空紫外能区（本申请中指30－250eV范围），由于任何物质的折射率（实部）均趋近于1，物质对于光的吸收强烈，不存在透明物质，真空紫外能区的实验必须在真空条件下完成。受真空腔体体积限制，要求探测器的尺寸必须尽可能小，而且在整个有效探测敏感面积内均匀，高效。在真空紫外能区，可供选择的探测器主要有气体电离室、正比计数管、闪烁计数器＋CCD相机、半导体探测器（硅光电二极管）和通道倍增管。

气体电离室和闪烁计数器＋CCD相机的体积大；正比计数管需加铍（Be）窗或铝（Al）窗；硅光电二极管是该能区常用的探测器,但硅光电二极管对偏振信号敏感，在不同偏振态测量时，易引起偏差；微通道板（Microchannel plate,MCP）是通道倍增管的一种，也是该能区常用的探测器。微通道板增益高（一片的增益可达10³-10⁴）、空间分辨本领强、能量响应范围宽、噪声低（约在10^-16A）、不受磁场影响，对偏振不敏感，有效探测面积较大且均匀。但微通道板通常采用两片板呈“V”字形或三片板呈“Z”字形叠加起来使用，以提高电子倍增系数。堆叠的过程通常要在超净间内操作，还需要将通道对正，否则会降低测量信号强度，使信噪比很低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种真空紫外光探测器，探测时其信号稳定，使用高效、安全。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种真空紫外光探测器，其由一具有纳米孔结构的多孔阳极氧化铝模板构成，该多孔阳极氧化铝模板的纳米孔中沉积有可生长出单质金属纳米线的单质金属。

所述真空紫外光探测器中的单质金属为铁、钴、镍、铜和锌中的一种；对应之，在纳米孔中生长的单质金属纳米线为铁－金属纳米线、钴－金属纳米线、镍－金属纳米线、铜－金属纳米线或锌－金属纳米线。

所述真空紫外光探测器中的多孔阳极氧化铝模板上的纳米孔分布密度大于10⁹个/cm²。

本实用新型的另一目的是提供一种真空紫外光探测系统单元。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种真空紫外光探测系统单元，用一铜环片作阳极，用权利要求1所述的真空紫外光探测器作阴极，两者间插有绝缘垫圈，将阴极与一个电流计串联，并在该系统单元回路中加设一可为阳极与阴极间提供正或负偏压的直流稳压电源。

所述真空紫外光探测系统单元中，所述的电流计为用于微电流测量的皮安电流表或飞安电流表，测量范围>1fA。

所述真空紫外光探测系统单元中，所述绝缘垫圈采用聚四氟乙烯垫圈，垫圈厚度0.5-2mm。

本实用新型的优点是：

1）本实用新型所述真空紫外光探测器中采用的多孔阳极氧化铝模板的电绝缘性好，可保证在高电压下不被击穿，故此，测量安全、可靠；

2）本实用新型真空紫外光探测器中采用的多孔阳极氧化铝模板的孔密度大，即微通道的数量大，能保证探测器有效探测敏感面积均匀，测量高效且信号稳定。

3）本实用新型多孔阳极氧化铝模板的宏观尺寸可以按照测量实验条件要求加工，能够满足真空条件下对探测器体积要小的要求。

4）本实用新型真空紫外光探测系统单元中，通过为阳极与阴极间加高偏压装置，可提高阳极收集电子的效率，增大电流信号强度，使测量更高效、快捷；

5）本实用新型所用原材料来源广泛，且多孔阳极氧化铝模板制备过程简单，可以通过人为控制生长条件，制备不同生长长度、孔径尺寸、孔径间距、孔密度；故用其测量，整体成本低廉，用1片的金属纳米线探测器可以替代现有技术中所使用的MCP微通道板2-3片，故较MCP微通道板的成本有极大幅度的降低。

附图说明

图1为本实用新型真空紫外光探测器结构示意图。

图2为图1中局部结构放大示意图。

图3为本实用新型真空紫外光探测系统单元构成原理示意图（加正偏压）。

图4为本实用新型真空紫外光探测系统单元构成原理示意图（加负偏压）。

图5为用本实用新型真空紫外光探测器测量光强时的光路示意图。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式