微光成像探測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及探測器領域,特別提供了一種微光成像探測器,適用于宇宙空間環境和常壓下的大氣環境,可以應用于太陽盲預警、空間天文觀測、高壓放電探測、火災探測等。
【背景技術】
[0002]微光成像探測器在科學研究和國防建設上有廣泛的應用。對于空間、國防和科學應用的微光成像光學儀器,需要采用少的光學元件、獲得大的視場范圍和獲得大的系統的傳輸效率,以便減小儀器體積和重量,擴大儀器的視場范圍,提高儀器的成像質量。
[0003]然而,以往的微光成像探測器存在光學元件數量多,制作過程復雜等問題。
[0004]因此,如何解決上述問題,成為人們亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]
鑒于此,本發明的目的在于提供一種小型化、大視場、高靈敏度的微光成像探測器,以至少解決以往成像探測器存在的光學元件數量多,制作過程復雜等問題。
[0006]本發明提供的技術方案,具體為,一種微光成像探測器,其特征在于,包括:
殼體7 ;
輸入窗口 1,其密封安裝于所述殼體7的上端,且與所述殼體7之間構成高真空腔體11,所述輸入窗口 1的外表面為平面,內表面為曲面,且在所述內表面上鍍制有光電陰極層2 ;
微通道板像增強器3,其設置于所述高真空腔體11內,位于所述輸入窗口 1的下方; 感應編碼陽極4,其設置于所述高真空腔體11內,位于所述微通道板像增強器3的下方;
真空電極6,其通過電極引線5與所述感應編碼陽極4連接。
[0007]優選,所述微通道板像增強器3整體呈曲面,且與所述輸入窗口 1的內表面形狀一致。
[0008]進一步優選,所述輸入窗口 1的內表面與所述微通道板像增強器3均為非球面曲面。
[0009]進一步優選,所述微通道板像增強器3由至少兩片微通道板31上下依次疊加構成。
[0010]進一步優選,所述光電陰極層2是由從紫外到紅外波段的光電陰極材料制成。
[0011]進一步優選,所述感應編碼陽極4為分體式感應編碼陽極,包括:半導體感應陽極板41和緊貼安裝于所述半導體感應陽極板41下方的編碼陽極板42 ;
其中,所述半導體感應陽極板41由第一非金屬材料板411以及鍍制在所述第一非金屬材料板411上表面的半導體材料412構成;
所述編碼陽極板42由第二非金屬材料板421以及制備于所述第二非金屬材料板421上表面的編碼陽極422構成。
[0012]進一步優選,所述第一非金屬材料板411為石英板、陶瓷板或玻璃板中的一種;所述半導體材料412為鍺或硅中的一種。
[0013]進一步優選,所述第二非金屬材料板421為石英板、陶瓷板或玻璃板中的一種;所述編碼陽極422為由金屬薄膜制成的編碼陽極圖像。
[0014]進一步優選,所述輸入窗口 1由石英或MgF2等紫外波段透過材料制成。
[0015]進一步優選,所述殼體7由金屬材料制成。
[0016]本發明提供的微光成像探測器,光線由輸入窗口射入,并于輸入窗口內表面的光電陰極層產生光電子,光電子經過微通道板像增強器可倍增到103倍以上,由感應編碼陽極進行有效的接收,電極引線將不同編碼陽極上產生的電荷信號傳輸到真空電極中,由真空電極將電荷信號輸送到殼體外部,完成探測的目的。
[0017]本發明提供的微光成像探測器,具有以下積極效果:
1、可以接收光學系統產生的任意面形的圖像,減少光學系統所用光學元件數量,消除像面上的部分像差,提高儀器的成像質量;
2、拓展了探測器的使用波段范圍,提供了一種從紫外到近紅外波段使用的微光成像探測器;
3、微光成像技術,增加探測靈敏度,提高探測信噪比;
4、采用分體式感應編碼陽極,降低陽極制備工藝難度,提高陽極板的制備效率,保證制備質量;
5、真空密封殼體與編碼陽極分離,真空密封殼體除窗口外均為導體,可以有效屏蔽外來電磁輻射,抗干擾能力強。
【附圖說明】
[0018]圖1為微光成像探測器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面以具體的實施方案對本發明進行進一步解釋,但是并不用于限制本發明的保護范圍。
[0020]為了解決以往微光成像探測器所需光學元件數量多,制作過程復雜,探測靈敏度低等問題,本實施方案提供了一種微光成像探測器,參見圖1,包括殼體7,在殼體7的上端密封安裝有輸入窗口 1,且輸入窗口 1與殼體7之間形成了高真空腔體11,以保證探測器在高真空環境下工作,其中,輸入窗口 1作為一個光學元件,是儀器所使用的光學系統中的光學元件之一,在光學系統設計時根據使用者需求與其他光學元件一起進行設計優化,在本方案中將其設計為外表面為平面,內表面為曲面,且在所述內表面上鍍制有從紫外到紅外波段的光電陰極層2,該光電陰極層可以在紫外到近紅外波段有較高光電轉換效率,該光電陰極層的設計能夠起到光電轉換和消除部分像差的作用,減少所用光學元件的數量,提高了成像質量,而將其外表面設計為平面后易于加工和安裝,內表面的曲面設計為了匹配更多光學系統,在高真空的腔體11內由上至下依次設置有微通道板像增強器3和感應編碼陽極4,在感應編碼陽極4上連接有電極引線5,電極引線5與真空電極6連接,其中,微通道板像增強器3與光電陰極層2之間的距離為0.工作時,在光電陰極層2微通道板像增強器3之間加100V~300V電壓,在光電陰極層2產生的光電子可經過微通道板像增強器3倍增到103倍以上,由感應編碼陽極4接收,經電極引線5和真空電極6輸送到外部,完成光學探測。
[0021]為了增強微通道板像增強器3倍增光電陰極層2產生光電子數,作為技術方案的改進,所述微通道板像增強器3整體呈曲面,且與輸入窗口 1的內表面形狀一致,均為非球面曲面,可設計為拋物面、雙曲面、橢球面等面形,達到減小光學畸變和減少使用光學元件的目的。
[0022]作為技術方案的進一步改進,所述微通道板像增強器3可具體設計為由至少兩片微通道板31上下依次疊加構成,如圖1中所示為有3片微通道板上下疊加構成。
[0023]為了方便制作,保證感應編碼陽極的制備質量,提高感應編碼陽極的制備效率,作為技術方案的改進,感應編碼陽極4為分體式感應編碼陽極,包括:半導體感應陽極板41和緊貼安裝于半導體感應陽極板41下方的編碼陽極板42,其中,半導體感應陽極板41由第一非金屬材料板411以及鍍制在第一非金屬材料板411上表面的半導體材料412構成;編碼陽極板42由第二非金屬材料板421以及制備于第二非金屬材料板421上表面的編碼陽極42