способ обезгаживания микроканальной пластины

Формула изобретения

Способ обезгаживания микроканальной пластины, включающий подачу напряжения и пропускание через пластину тока, отличающийся тем, что применяют высоковольтные импульсы наносекундной длительности, а амплитуду импульсов повышают до величины, не ухудшающей параметры пластины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к области электрической изоляции в вакууме, и может быть использовано в электронной промышленности для повышения качества микроканальных фотоэлектронных приборов.

Известен способ термовакуумного обезгаживания микроканальной пластины (МКП), включающий нагрев с постоянной скоростью до температуры 400°С в течение пяти часов, последующую выдержку при данной температуре в течение шестнадцати часов и дальнейшее естественное охлаждение [1].

Недостаток способа состоит в том, что он малопроизводителен, дорог в эксплуатации и применяется в качестве предварительного обезгаживания МКП.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является способ обезгаживания МКП с помощью электронной тренировки [1]. Способ включает подачу напряжения постоянного тока на пластину и пропускание через нее тока, величину которого повышают до 3 мкА в течение трех часов, выдерживают на этом уровне в течение двадцати часов, а затем снижают до нуля в течение часа.

Однако этот способ обезгаживания МКП обладает большой трудоемкостью и недостаточно эффективен.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении эффективности способа за счет применения импульсного режима электронной тренировки.

Это достигается тем, что в известном способе обезгаживания микроканальной пластины, включающем подачу напряжения и пропускание через пластину тока, применяют высоковольтные импульсы наносекундной длительности, а амплитуду импульсов повышают до величины, не ухудшающей параметры пластины.

Применение высоковольтных импульсов наносекундной длительности позволяет существенно сократить трудоемкость процесса обезгаживания за счет сокращения на порядки величины продолжительности электронной тренировки.

Повышение амплитуды высоковольтных импульсов до величины, не ухудшающей параметры пластины, обеспечивает возможность значительного повышения тока, протекающего через МКП, и эффективности электронной тренировки без ухудшения ее параметров при протекании больших разрядных токов.

Способ обезгаживания микроканальной пластины осуществляют следующим образом. На МКП подают высоковольтные импульсы наносекундной длительности, прикладывая отрицательный потенциал к входной поверхности пластины или положительный к выходной поверхности. При тренировке амплитуду импульсов повышают до величины, не оказывающей негативного влияния на ее параметры. Количество импульсов и продолжительность тренировки определяют по интенсивности обезгаживания пластины. Об интенсивности обезгаживания можно судить по максимальному значению и скорости изменения во времени постоянного тока, протекающего в ускоряющем промежутке после окончания импульсного воздействия.

Для осуществления способа используют генератор высоковольтных наносекундных импульсов.

Согласно заявляемому способу осуществлена тренировка микроканальной пластины усилителя яркости изображения. МКП 10-24 диаметром 24,8 мм и толщиной 0,5 мм содержала ˜5000 каналов диаметром ˜10 мкм. На вход МКП подавались прямоугольные импульсы напряжения отрицательной полярности длительностью t_и =100 нс и амплитудой U_и 20 кВ. Импульсы напряжения и тока разряда, развивавшегося по поверхности каналов МКП, регистрировались осциллографом С9-4А. Применение импульсов t_и=100 нс сокращает время воздействия на ˜10 порядков величины по сравнению с временем обработки (˜20 ч) по известному способу. При тренировке амплитуда импульсов разрядного тока составила I 350 А, превысив на ˜8 порядков величины значение постоянного тока, используемого в известном способе. Протекание через МКП разрядных токов в сотни ампер сопровождалось возрастанием на ˜ два порядка темнового тока в ускоряющем промежутке МКП - экран усилителя яркости. Возрастание темнового тока вызвано десорбцией газа из каналов пластины. Временная зависимость темнового тока ускоряющего промежутка МКП - экран при рабочем напряжении U_раб=5 кВ, полученная после тренировки импульсами тока: I=350 A, t_и=100 нс, n=10 ³, - приведена на чертеже. Темновой ток в приборе экспоненциально затухал во времени с постоянной ˜100 с. Воздействие большого числа импульсов выполнено с целью выяснения влияния разрядных токов на параметры МКП. По окончании тренировки изменений в значениях коэффициента усиления, емкости и удельного сопротивления микроканальной пластины обнаружено не было.

Данный способ повышает эффективность и уменьшает трудоемкость известного способа за счет увеличения интенсивности и сокращения продолжительности электронной тренировки.

Источники информации

1. Кесаев С.А., Сергеев И.П., Молоканов О.А., Кармоков А.М., Пергамеицев Ю.Л., Попугаев А.Б. Влияние режимов термического обезгаживания и электронной тренировки на усиление микроканальных пластин. // Тезисы IV Международной конференции "Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии". Кисловодск - Ставрополь: СевГТУ, 2004, 492 с. ISBN 5-9296-0157-7.