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TN152 2005032129 微通道板离子壁垒膜及其特性=MCP ion barrier film and its characteristics[刊,中]／姜德龙(长春理工大学光电子技 术所,吉林,长春(130022)),吴奎…∥发光学报．-2004, 25(6).-737-742 介绍了微光像管中微通道板离子壁垒膜及其形成技 术,研究了其粒子(电子和离子)透过特性。给出了死电压 概念、死电压曲线、死电压与膜厚关系曲线以及半视场对 比测试结果;给出了采用X射线光电子能谱(XPS)进行成     

微通道板离子壁垒膜粒子阻透特性的蒙特卡罗模拟

在三代微光像管中,微通道板(MCP)输入面上覆盖一层超薄离子壁垒膜(IBF),目的是保护光电阴极,延长像管使用寿命.为了深入研究离子壁垒膜的特性,本文对Al2O3和SiO2两种离子壁垒膜的粒子阻透能力进行了蒙特卡罗模拟,结果表明:5 nm厚Al2O3和SiO2离子壁垒膜的死电压分别为230 ～240 V和220～230...     

SiO2防离子反馈膜的制备及其性能

防离子反馈膜是一种覆盖在微通道板输入端的Al2O3或SiO2连续超薄膜,该膜对延长微光像管的使用寿命具有重要的作用。首先采用射频磁控溅射方法在0.5～1μm的有机载膜上制备Si薄膜,然后在4～6Pa氧气下放电使其贴敷到微通道板上,同时使Si膜氧化和有机载膜分解,最后在微通道板输入面上形成满足设计要求的SiO2防离子反馈膜。该制膜方法工艺稳定,重复性好,成品率超过90%。给出了有、无薄膜时微通道板的电子透过特性曲线和膜层厚度与死电压间关系曲线。对相同厚度为5nm的SiO2和Al2O3防离子反馈膜的电子透过特性进行了分析和比较,得出了SiO2比Al2O3薄膜对电子透过稍好,相应的死电压分别为220V和255V的结论。结合对膜层电子透过和离子阻止特性的综合分析可以看出,SiO2也是制作微通道板防离子反馈膜较为理想的材料之一。为了定量表征微通道板防离子反馈膜的离子阻止能力,最后指出了防离子反馈膜离子透过率的测量是今后该项研究工作的当务之急。     

微通道板防离子反馈膜运转的有效性

介绍微通道板Ａｌ２Ｏ３防离子反馈膜的离子透过特性试验方法及结果，给出描述离子反馈膜运转有效性的理论表达式。     

电子束蒸镀ＭＣＰ超薄防离子反馈膜及膜层特性分析

为了进行ＭＣＰ超薄防离子反馈膜的性能评价研究,并使这种膜层具有良好离子阻挡能力,利用电子束蒸发方法,在微通道板（ＭＣＰ）输入面上制备一种超薄Ａｌ２Ｏ３防离子反馈膜,其膜层厚度为２ ｎｍ时仍连续致密。通过对Ａｌ２Ｏ３防离子反馈膜的电子透过特性测试,给出２ ｎｍ及４ ｎｍ厚防离子反馈膜对应的死区电压分别约为１５０ Ｖ及２００ Ｖ;利用Ｍｏｎｔｅ-Ｃａｒｌｏ法模拟分析了Ａｌ２Ｏ３防离子反馈膜的离子阻挡特性,２ ｎｍ及４ ｎｍ厚Ａｌ２Ｏ３防离子反馈膜对碳离子等的阻挡率分别高于４０％及８６％,另外对有无膜的ＭＣＰ电特性进行测试,可以看出镀２ ｎｍ及４ ｎｍ厚的膜后,ＭＣＰ电子增益分别降低了５１％及８１％。     

微通道板离子壁垒膜及其对入射离子的阻止作用

给出了三代微光像管中微通道板离子壁垒膜对入射正离子阻止作用的描述,引进了核阻止本领、电子阻止本领和平均射程的概念。结合Tomas-Fermi屏蔽势进行了分析讨论和Monte-Carlo模拟计算,给出Al₂O₃和SiO₂薄膜对不同能量垂直入射时的核、电子阻止的定量结果。得出了Al₂O₃薄膜阻止本领比SiO₂阻止本领高的结论。证实了选用Al₂O₃离子壁垒膜的科学性和可行性。     

微通道板防离子反馈膜阈值电压特性研究

微通道板(Microchannel-plate,MCP)防离子反馈膜是负电子亲和势光电阴极微光像增强器的特有标志,其主要作用是有效阻止反馈正离子轰击阴极以提高器件工作寿命。微通道板防离子反馈膜的厚度决定了其对电子透过、离子阻挡能力的大小,电子透过能力直接影响图像的对比度和信噪比。根据微通道板防离子反馈膜阈值电压定义和测试原理,对微通道板不同厚度防离子反馈膜、不同工作电压条件下的阈值电压特性进行了测试研究。结果表明:防离子反馈膜的阈值电压随着膜层厚度的增加而增加,两者之间遵循正比的线性关系:Y=3.98X+50;在微通道板线性工作电压范围内,防离子反馈膜的阈值电压随微通道板工作电压的增加而降低,两者之间遵循反比关系。该研究对提高微通道板在负电子亲和势光电阴极微光像增强器中的使用性能具有重要意义。     

近红外宽截止窄带滤光膜的研制

在空间光通信系统中,为满足光学系统对滤光膜的特殊要求,研制出了一种近红外宽截止窄带滤光膜,实现了降低深背景范围内杂散光干扰的要求.通过对薄膜材料特性的研究、膜系设计曲线的不断优化,得到了相对易于制备的窄带滤光膜结构;采用电子束加热蒸发及离子辅助沉积技术制备薄膜,采用光控加晶控同时监控的方法监控膜层厚度,通过不断优化工艺参量,提高中心波长处的透过率,最终成功得到了光谱性能较好的滤光膜.经光谱测试表明:所镀膜层在800~1 530nm、1 600~1 800nm波段平均透过率低于0.3%,1 565nm单点透过率高于92%,通带半带宽为18nm,满足光学系统的使用要求.     

中红外带通滤光片的设计与制备

中红外带通滤光片在航天、气象、遥感等领域有着重要的应用,峰值透过率和通带半宽度是带通滤光片的重要指标,主要取决于光学薄膜的膜系结构和具体设计。论述了一种在锗基底上采用锗和硫化锌两种材料设计并成功制备出中红外带通滤光片的方法。详细介绍了镀膜材料的选择以及这种方法的设计理论,给出了膜系结构,运用离子辅助沉积工艺在ZZSX-1100镀膜机上制备出了这种滤光片,测试结果表明:所制备的滤光片峰值透过率达到87%以上,通带半宽度为70 nm,光谱性能稳定,膜层致密,附着力好,膜系结构简单,易于实现。     

离子推力器栅极透过率径向分布特性研究

栅极系统是离子推力器的主要组件,其透过率特性对推力器的效率和推力具有重要影响.为了进一步优化栅极性能和有效评估离子推力器效率,对离子推力器栅极透过率径向分布进行研究.采用particle-In-CellMonte Carlo Collision数值仿真方法对束流引出过程进行了模拟.分析了屏栅、加速栅以及栅极系统的透过率随栅孔引出束流离子数量的变化关系,结合放电室出口离子密度分布,进而分别得到屏栅透过率、加速栅透过率和栅极系统透过率的径向分布特性,最后进行实验验证.研究结果表明:屏栅透过率径向分布具有中心对称性,在推力器中心有最小值,从中心沿着径向逐渐增大;加速栅透过率径向分布与屏栅透过率变化趋势相反;栅极系统透过率受加速栅透过率的影响很小,其径向分布与屏栅透过率径向分布相近;离子推力器栅极总透过率随着束流增大而缓慢减小.研究结果可为离子推力器栅极优化提供参考.     

微光像增强管离子阻挡膜质量测试技术研究

鉴于通常制作的离子阻挡膜存在通孔,在阴极低电压下,经MCP电子倍增在荧光屏上显示为亮孔,为测试出规则与不规则亮孔的大小和数量,提出了一种像管的离子阻挡膜质量测试方法。该方法是在规定电压和光阴极照度的条件下,使像管光阴极接收约2lx的光照射,给像管各极施加电压使像管荧光屏上离子阻挡膜亮孔清晰可见,用10倍显微镜或相机拍照,观察荧光屏所成的离子阻挡膜通孔图像。试验结果表明：在相同的测试条件下,离子阻挡膜的制作工艺不同,离子阻挡膜质量亦不同。     

低磁控溅射率MCP防离子反馈膜工艺研究

为消除反馈正离子对三代微光夜视器件光阴极的有害轰击,提高微光像增强器的工作寿命,开展了低磁控溅射率法沉积微通道板（MCP）Al₂O₃防离子反馈膜的工艺研究。通过优化制备工艺,获得了制备MCP防离子反馈膜的最佳沉积条件：溅射电压1000V,溅射气压(4～5)×10^-2 Pa,沉积速率0.5nm/min等。研究结果表明：在此工艺条件下,能够制备出均匀、致密且通孔满足质量要求的MCP防离子反馈膜。如果偏离这一最佳工艺条件,制备出的MCP防离子反馈膜膜层疏松、不连续,且通孔不能满足要求。     

微通道板防离子反馈膜新工艺

微通道板防离子反馈膜在三代象管中起到延长寿命的作用.本文叙述了微通道板防离子反馈膜的传统工艺和传统工艺对微通道板电性能的影响,提出了一种制备微通道板防离子反馈膜的新工艺.结果表明,新工艺没有给微通道板通道内表面带来碳污染,不影响微通道板电性能.     

微通道板离子阻挡膜

微通道板离子阻挡膜在第三代微光像增强器中起着重要作用，本文在分析离子阻挡膜形成原理的基础上，给出实验方案，最后，测量和分析了带膜微通道板的性能。     

低压反应离子镀方法制备ITO透明导电膜

溅射镀膜方法是制备ITO透明导电膜最常用也是实验研究最多的方法。实验使用一种不同于溅射方法的另一种制备工艺—低压反应离子镀方法—制备ITO透明导电膜。实验对不同沉积速率和不同氧气流量对ITO透明导电膜的方块电阻以及光学透过率的影响进行了详细地分析,并综合比较得到了当沉积速率为0.5nm/s,氧气流量为24cm3/min时,在波长为550nm处,方块电阻为20Ω,λ=550nm透过率为90.8%的优质ITO透明导电膜。     

三代微光管防离子反馈Ａｌ２Ｏ３ 膜电子轰击放气成分分析

为了解决防离子反馈Ａｌ２Ｏ３膜污染对三代微光管ＧａＡｓ光电阴极灵敏度的影响,用四级质谱计对制管超高真空室残气、无膜微通道板（ＭＣＰ）和带Ａｌ２Ｏ３膜ＭＣＰ在电子轰击时的放气成份进行分析。结果表明,带Ａｌ２Ｏ３膜ＭＣＰ放出有对阴极光电发射有害的Ｃ、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｈ２Ｏ２和ＣXＨY化合物,它们来源于Ａｌ２Ｏ３膜制备过程的质量污染。经过对制膜工艺质量进行改进,制备出了放气量小于２１０－９ Ｐａ且无ＣＸＨＹ化合物气体的Ａｌ２Ｏ３膜。