Super S25与New S25光电阴极的光谱响应特性的数值模拟

根据多碱光电阴极的光谱响应理论表达式,对荷兰DEP公司和日本Hamamatsu公司美国分公司开发的两种Super S₂₅阴极的光谱响应曲线进行了理论模拟,得到了这些阴极的有关特性参量,并通过对模拟结果的分析以及与美国夜视实验室研制的New S₂₅光电阴极特性的比较,揭示了两种Super S₂₅光电阴极内在机理和可能采用的工艺处理方法,对多碱光电阴极的理论研究和实际操作具有指导意义.     

光电子技术与器件 其他

O462．3 2005021401 Super S25与New S25光电阴极的光谱响应特性的数值模拟 =Study on spectral response characterization of super S25 photocathodes[刊,中]／刘磊(南京理工大学电子工程与光 电技术学院．江苏,南京(210094)),常本康//光子学报．- 2004,33(5)．-613-616 根据多碱光电阴极的光谱响应理论表达式,对荷兰 DEP公司和日本Hamamatsu公司美国分公司开发的两种 Super S25阴极的光谱响应曲线进行了理论模拟,得到了这     

多碱光电阴极光谱响应峰值位置移动技术研究

研究字多碱光电阴极光谱响应峰值位置移动技术。利用多碱光电阴极多信民测控技术，可以控制光电阴极光谱响应峰值位置，以满足不同性能光电管光谱匹配的需要，对夜天光辐射以及一些材料的光谱反射，利用多信息量测控技术，可以将多碱光电阴极的光谱响应峰值移至０．８μｍ处。     

超二代微光像增强器Na2KSb(Cs)多碱光电阴极荧光谱研究

利用785 nm波长激光作为激发源,测量了超二代微光像增强器Na2KSb(Cs)多碱光电阴极的荧光谱.试验中发现该荧光谱不是一条光滑的高斯型曲线,而是一条在高斯型荧光谱上叠加了一定频率间隔小锯齿峰的曲线.经实验验证和理论分析证明该荧光谱上的小锯齿峰是一种干涉条纹,与超二代微光像增强器的结构有关.干涉条纹之间的间距与相邻两干涉峰波长的乘积成正比,与超二代微光像增强器的近贴聚焦距离成反比.干涉条纹调制度大小与Na2KSb(Cs)多碱光电阴极的厚度成反比.通过测量超二代微光像增强器Na2KSb(Cs)多碱光电阴极荧光谱上两相邻干涉条纹的间距和调制度,就可以测量或比较出不同超二代微光像增强器Na2KSb(Cs)多碱光电阴极的膜厚、近贴聚焦距离.研究结果对提高超二代微光像增强器阴极灵敏度和分辨力提供了一个有效的分析手段.     

S-25与地NewS-25光阴极光谱响应特性的研究

本文研究了S-25与NewS-25光阴极的光谱响应特性.在850～1000nm范围光谱响应的提高主要归因于阴极层较厚,具有较大的阴极结构参量和截止波长.这既体现了NewS-25光阴极的优越性,也代这表了多碱阴极的发展方向.     

多碱光电阴极的研究动问

引言多碱光电阴极(Na_2KSb[Cs])由于它具有较高的光电灵敏度(～700μA/lm)和较宽的光谱响应(2000■～10000■),因此受到人们的重视,被广泛地应用于光电器件中,是目前夜视器件和单光子检测器件的基础之一。但其制备工艺较复杂,其光电发射机理至今不是很清楚。1955年,Sommer 发明这种阴极时,把光电转换的高效率原因称为“多碱效应”。二十多年来,为探讨“多碱效应”做了很多结构和特性的研究工作。     

NewS25与LEP光电阴极光谱响应特性的研究

研究了Ｎｅｗ Ｓ２５与ＬＥＰ＾＊光电阴极的光谱响应特性。从理论上分析了光电子逸出深度，光电阴极结构参量和光电阴极厚度对光谱响应特性的影响。并对实用三碱阴极的潜力进行了理论预测。明确指出集Ｎｅｗ Ｓ２５与ＬＥＰ＾＊之长获得的实用三碱阴极可以和Ⅲ－Ⅴ族ＮＥＡ阴极媲美。     

超二代微光像增强器多碱光电阴极膜厚测量研究

介绍了多碱光电阴极的光学性能和光谱反射率特性,测量了多碱阴极的光谱反射率曲线.该曲线与普通光学膜层光谱反射率曲线相比,形状较不规则,原因是多碱阴极膜层存在光吸收.光谱反射率曲线上的干涉峰是入射光在玻璃与阴极膜层界面反射和在阴极膜层与真空的界面反射的两束光发生干涉的结果.根据干涉的原理,如果阴极膜层所反射的两束光的光程差为二分之一波长的偶倍数时,光谱反射将出现干涉加强峰;如果阴极膜层所反射的两束光的光程差为二分之一波长的奇倍数时,光谱反射将出现干涉减弱峰.根据超二代像增强器光谱反射干涉峰对应的波长,可以计算出其阴极膜层的厚度约为191 nm,比二代像增强器阴极膜层的厚度增加了38％.多碱阴极膜层厚度是影响多碱阴极灵敏度的一个关键参量,仅仅靠人眼观察阴极膜层颜色的方法不准确.实践证明,利用光谱反射的方法来计算阴极膜层厚度的方法简单有效.如果在多碱阴极的制作过程中进行光谱反射率的监控,那么将可以精确控制阴极膜层的厚度,对多碱阴极的研究将会更加深入,多碱阴极的灵敏度也将会得到进一步的提升.     

用光致荧光研究多碱阴极光电发射机理

本文介绍了多碱光电阴极的特点及其在微光像增强器中的应用,叙述了光致荧光的原理,探索了利用光致荧光方法来研究多碱阴极Na₂KSb膜层电子跃迁几率的方法,并测量了两个不同灵敏度多碱阴极的荧光谱及同一个多碱阴极在工作和非工作两种状态下的荧光谱.测试结果表明,多碱阴极的荧光强度与其电子跃迁的几率及阴极灵敏度成正比,同时多碱阴极在工作状态下,荧光强度比非工作状态下有所降低,原因是一部分跃迁电子逸出多碱阴极产生光电发射,而这部分电子不再回到基态,因此不再发出荧光.另外本文还测量了多碱阴极在不同波长激光激发条件下的荧光谱.结果表明,长波激发与短波激发相比,长波激发所获得的荧光强度更高,这说明长波激发产生跃迁电子的几率高,同时荧光谱峰值波长与激光波长的偏移较小,因此跃迁电子数多且能量损失小,有利于光电发射.将多碱阴极的荧光谱与多碱阴极的量子效率相比较,看出跃迁电子数量和所处能级这两个对光电发射过程有影响的关键因素中,能级因素对光电发射过程的影响更大.但对多碱阴极而言,由于短波激发时的电子跃迁几率低于长波激发时的电子跃迁几率,跃迁电子扩散过程中的能量损失较大,因此短波的量子效率随波长的增加而增加.实践证明,光致荧光是研究多碱阴极光电发射过程的一种有效手段,通过对多碱阴极荧光谱的研究,进一步揭示了多碱阴极的光电发射的机理,为进一步改进工艺和提高多碱阴极的灵敏度提供了重要的参考价值.     

用光致荧光研究多碱阴极光电发射机理

本文介绍了多碱光电阴极的特点及其在微光像增强器中的应用,叙述了光致荧光的原理.探索了利用光致荧光方法来研究多碱阴极Na2KSh膜层电子跃迁几率的方法,并测量了两个不同灵敏度多碱阴极的荧光谱及同一个多碱阴极在工作和非工作两种状态下的荧光谱,测试结果表明.多碱阴极的荧光强度与其电子跃迁的几率及阴极灵敏度成正比,同时多碱阴极在工作状态下,荧光强度比非工作状态下有所降低,原因是一部分跃迁电子逸出多碱阴极产生光电发射,而这部分电子不再回到基态,因此不再发出荧光.另外本文还测量了多碱阴极在不同波长激光激发条件下的荧光谱.结果表明,长波激发与短波激发相比,长波激发所获得的荧光强度更高,这说明长波激发产生跃迁电子的几率高,同时荧光谱峰值波长与激光波长的偏移较小,因此跃迁电子数多且能量损失小,有利于光电发射,将多碱阴极的荧光谱与多碱阴极的量子效率相比较.看出跃迁电子数量和所处能级这两个对光电发射过程有影响的关键因素中,能级因素对光电发射过程的影响更大.但对多碱阴极而言,由于短波激发时的电子跃迁几率低于长波激发时的电子跃迂几率,跃迁电子扩散过程中的能量损失较大,因此短波的量子效率随波长的增加而增加.实践证明,光致荧光是研究多碱阴极光电发射过程的一种有效手段,通过对多碱阴极荧光谱的研究,进一步揭示了多碱阴极的光电发射的机理,为进一步改进工艺和提高多碱阴极的灵敏度提供了重要的参考价值.     

“超Ⅱ代像增强器”光电阴极成分控制原理研究

本文研究了用光电阴极反射率预测和确定多碱阴极的厚度和成分,并用反射率和光谱响应对其进行控制。如果用５２０ｎｍ单色光源来测量反射率和光谱响应,则“超Ⅱ代像增强器”的光电阴极的厚度应在１２０ｎｍ左右,即峰值ＲＭ３出现后,Ｓ／Ｓｍａｘ约为６０％时。根据（ＲＭ１,ＲＭ）和（ＲＭ,ＲＭ２）确定ｎ、ｋ值以及光电流在光谱响应峰值前的稳定上升和峰值后的近似线性下降规律通过调节锑、钾、钠源蒸发速率控制阴极成分。     

激光助视下，光谱匹配系数的研究

分析了在激光助视下，景物反射辐射光谱与光电阴极光谱匹配系数的变化，给出了理论公式，分析了此系数的特征和意义.计算了激光助视下光谱与几种典型的超二代管光电阴极（New S25，Super S251，Super S252）的光谱匹配系数，其结果分别为0.833、0.72和0.56.验证了选取激光助视系统光源的合理性，揭示了在激光助视下，光谱匹配系数的特征，同时为在激光助视下夜视系统的视距评估提供了重要参考.     

GaAs光电阴极与景物反射光谱的光谱匹配系数

本文根据光谱匹配系数的表达式,计算了GaAs光电阴极与暗绿色涂层、粗糙混凝土和绿色草木的光谱匹配系数.在满月光下,其结果分别为0.4519、0.5184 和0.6927;在晴朗星光下,分别为0.5866、0.6125和0.6513并分析比较了GaAs和两种S₂₅光电阴极与景物反射光谱的光谱匹配系数,说明具有良好观测效果的三代夜视仪是与光电阴极与景物反射光谱之间良好的匹配程度分不开的.     

S25光电阴极与景物反射光谱的光谱匹配系数Ⅰ.暗绿色涂层和绿色草木

从光电器件对光源的响应率出发,引伸出光电极与景物之间的光谱匹配纱数表达式,计算了Ｓ２５光电阴极与暗绿色涂层和绿色草木的光谱匹配系数。Ｓ２５１光电阴极在满月光下,对暗绿色涂层的光谱匹配系数为０．５５１２,对绿色草木为０．２７８３;在晴朗星光下,则分别为０．２６６２和０．１２５５;对Ｓ２５２光电阴极,前者分别为０．７１７４和０．６８２０,后者分别为０．５７４１和０．４８４０。计算结果对夜视系统视距估算     

The effect of Be-doping structure in negative electron affinity GaAs photocathodes on integrated photosensitivity

A new structure of GaAs photocathode was introduced. The Be-doping concentration is variable in the new structure compared with the constant concentration of Be in the normal photocathode. Negative electron affinity GaAs photocathodes were fabricated by alternate input of Cs and O. The spectral response results measured by the on-line spectral response measurement system show that the integrated photosensitivity of the photocathodes with the new structure is enhanced by at least 50% as compared to those with the monolayer structure. Accordingly, two main factors leading to the enhanced photosensitivity of the photocathodes were discussed.     

砷化镓光电阴极光谱响应与吸收率关系分析

为了研究砷化镓(GaAs)光电阴极光谱响应与吸收率曲线间的关系,采用分子束外延法(MBE)和金属有机化合物化学气相沉积法(MOCVD)制备了两类GaAs光电阴极,并测试得到了样品吸收率和光谱响应实验曲线.对每个样品的这两条曲线在同一坐标系中做最大值归一化处理,将归一的光谱响应曲线与归一的吸收率曲线做除法,得到了类似光电阴极表面势垒的形状.结果表明,两种方法制备的光电阴极光谱响应曲线相比吸收率曲线都发生了红移,MBE样品偏移量稍大于MOCVD样品.短波吸收率不截止,光谱响应截止于500 nm左右;可见光波段上,光谱响应曲线的峰值位置相比吸收率曲线红移了几百meV;近红外区域,光谱响应曲线的截止位置相比吸收率曲线红移了几个meV.MOCVD样品中杂质对带隙的影响更小,光谱响应相比吸收率发生的能量偏移更小.这些结论对提高GaAs光电阴极光电发射性能有指导意义.