[发明专利]一种打拿极薄膜结构及基于打拿极薄膜结构的电子倍增器在审
申请号: | 201510808628.9 | 申请日: | 2015-11-19 |
公开(公告)号: | CN105349968A | 公开(公告)日: | 2016-02-24 |
发明(设计)人: | 吴胜利;魏强;魏孔庭;张劲涛;胡文波 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | C23C16/511 | 分类号: | C23C16/511;C23C16/27;H01J9/02 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 徐文权 |
地址: | 710049 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 打拿极 薄膜 结构 基于 电子倍增器 | ||
技术领域
本发明属于信号处理设备领域,具体涉及一种打拿极薄膜结构及基于打拿极薄膜结构的电子倍增器。
背景技术
电子倍增器是一种能将微弱的电信号转换成可测电信号的转换器件。它是一种电子敏感板极,被高能电子冲击后,发出大量的二次电子,从而引起级联放大效应。
参考图1,初电子垂直入射第一级打拿极的栅极,在栅极电场的作用下初电子的能量不断提升,并穿过栅极轰击到第一级打拿极内表面,产生更多的二次电子。
通常打拿极常用铜-铍合金或银-镁合金用氧化法或溅射法制备,且倍增器的打拿极与基架盒为整体部件。而氧化法和溅射法都有其工艺性的缺陷或者是材料性能的不足的缺点。比如氧化法的工艺一致性不高,而溅射法在制备曲面结构时容易形成不均匀的样品表面,并且材料只能选择传统的金属氧化物或其他非金属材料。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种打拿极薄膜结构及基于打拿极薄膜结构的电子倍增器,该电子倍增器的使用寿命长,二次电子发射效率高,并且该打拿极薄膜结构均匀。
为达到上述目的,本发明所述的打拿极薄膜结构为采用MPCVD方法在弧形打拿极片生长的一层金刚石薄膜。
本发明所述的电子倍增器包括基架盒体、栅电极及弧形打拿极片;
所述基架盒体为四分之一圆柱体结构,其中,基架盒体包括底板、第一侧板及第二侧板,第一侧板及第二侧板分别与底板的两侧面相连接,弧形打拿极片固定于底板的上部,且弧形打拿极片的上表面及底板的上表面均为内凹的弧面,弧形打拿极片的上表面上采用MPCVD方法生长有一层金刚石薄膜,弧形打拿极片位于第一侧板、第二侧板及底板之间,入射电子经栅电极加速后入射到金刚石薄膜上。
所述弧形打拿极片的上下两端分别设有用于夹持底板的上下两端的固定夹具。
所述固定夹具为L型结构或矩形结构。
基架盒体通过钢材或者铜材制作而成。
弧形打拿极片由钼、钨或碳钨合金的材料制成。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的打拿极薄膜结构及基于打拿极薄膜结构的电子倍增器通过基架盒体将弧形打拿极片与栅电极固定,同时在弧形打拿极片的上表面上采用MPCVD方法生长有一层金刚石薄膜作为打拿极薄膜结构,因此与传统打拿极电子倍增器相比,在性能上,金刚石薄膜打拿极电子倍增器具有更稳定的化学特征,更高的二次电子发射系数,更好的衰减特性,;在制备工艺上,金刚石薄膜打拿极具有工艺可控性强,在弧形面上制备的金刚石具有薄膜均匀、致密等良好的表面特性。
附图说明
图1为传统的单级弧形打拿级的结构示意图;
图2为本发明中金刚石薄膜110生长过程的原理图;
图3为本发明中金刚石薄膜110生长过程中的结构示意图;
图4为本发明中弧形打拿极片100的结构示意图;
图5为本发明中基架盒体130的结构示意图;
图6为本发明中固定夹具140的结构示意图;
图7为本发明中栅电极150的结构示意图;
图8为本发明的结构示意图。
其中,100为弧形打拿极片、110为金刚石薄膜、130为基架盒体、140为固定夹具、150为栅电极。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
本发明所述的打拿极薄膜结构为采用MPCVD方法在弧形打拿极片100生长的一层金刚石薄膜110。
本发明所述的电子倍增器包括基架盒体130、栅电极150及弧形打拿极片100;所述基架盒体130为四分之一圆柱体结构,其中,基架盒体130包括底板、第一侧板及第二侧板,第一侧板及第二侧板分别与底板的两侧面相连接,弧形打拿极片100固定于底板的上部,且弧形打拿极片100的上表面及底板的上表面均为内凹的弧面,弧形打拿极片100的上表面上采用MPCVD方法生长有一层金刚石薄膜110,弧形打拿极片100位于第一侧板、第二侧板及底板之间,入射电子经栅电极150加速后入射到金刚石薄膜110上。
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