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制备光电倍增管阴极的自动控制设备、方法及所制备的光电阴极

摘要

本发明公开了一种制备光电倍增管阴极的自动控制设备、方法及所制备的光电阴极,用于实现对光电倍增管阴极的自动制备,并且在制备过程中进行监控,通过预设的方法对是否出现异常进行判断并根据判断结果调整参数。利用本发明大大解放人工,且获得的光电倍增管一致性高。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-11-13

    授权

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  • 2018-03-20

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01J9/02 申请日:20170825

    实质审查的生效

  • 2018-02-23

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及光电倍增管领域,特别是光电倍增管中阴极的自动化制备过程。

背景技术

光电倍增管是一种光探测器件,能够广泛应用于极微弱光探测、光子探测、化学发光、生物发光等研究领域,具有探测效率高,时间分辨率高等特点。

光电倍增管的制备中最主要的是光电阴极的制备。目前的光电阴极的制备主要是人工通过计算机控制碱源K、Cs、Sb的电流,使其在一定的温度、真空度下充分反应,形成阴极层。

上述光电阴极的制备过程主要包括:烘烤除气、底钾蒸镀、锑钾蒸镀以及铯蒸镀;

烘烤除气:在温度和真空度达到一定条件时,给K、Cs、Sb一定的除气电流,对其充分除气,除去杂质气体。

底钾蒸镀:把K的电流调整至出点,判断出K后等待其光电流长至最大值;若未出K,小幅度增加电流值直至K出;当光电流长至最大值时,完成底钾的蒸镀。

锑钾蒸镀:待底钾维持几分钟后,对Sb的电流值按一定幅度进行调整,直至光电流长,反射率开始下降,即为出Sb点。然后再通过对Sb电流的微调,使光电流以一定角度增长,保持Sb、K电流不变,直至反射率由下降变为增长,此时将Sb电流调整为0,增大K的电流并保持,直至光电流和反射率都不再变化。将Sb的电流值调整至出Sb点,并逐渐增大Sb的电流使反射率开始上涨,直至反射率以一定的角度增长,期间视光电流趋势,适当增加K的电流,直至反射率长到计算值,将Sb的电流值调整为0,并增大K的电流值,维持直至光电流和反射率不再变化。

铯蒸镀:调整温度及真空度,逐步增大Cs的电流,直至出Cs点,根据光电流判断是否出Cs,若判断未出小幅度增加Cs的电流。出Cs后每半小时增加一定量的Cs电流,共计两小时结束,至此阴极激活工艺结束。

目前上述工作都是在人的监控下完成,人的主观判断占主导,由于不同的人对同一问题的判断会有偏差,以及人员操作手法有一定的差异,最终导致光电倍增管成品的一致性不好。而且整个过程时间过长,耗费人力太多,劳动力得不到解放,不能满足批量生产的要求,因此需要找到一种方法,既可以保证一致性又可以满足批量生产的要求,同时还可以缩减劳动力的投入。

发明内容

发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种制备光电倍增管阴极的自动控制设备、方法及所制备的光电阴极,用于解决现有技术中主要靠人工观察后操作所带来的产品不一致性大且人力投入多、效率低的技术问题。

技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种光电倍增管阴极制备的自动控制设备,包括存储器、处理器及存储于存储器上可被处理器运行的计算机程序,处理器执行所述计算机程序实现以下过程:通过预置与光电倍增管阴极制备相关的参数自动按照上述参数分别进行底钾蒸镀、锑钾蒸镀以及铯蒸镀三个过程,同时对上述每个过程进行监测,通过预设的判断方法判断是否出现异常并根据判断结果调整参数。

进一步的,在本发明中,在底钾蒸镀阶段初期,首先按照预设的除气参数分别对钾源、铯源和锑球分别进行除气,待除气结束后正式进入底钾蒸镀。

进一步的,在本发明中,除气时,设置初始钾源电流为3.5A,初始锑球电流为0.5A,初始铯源电流为2.5A,然后以每过3min后增加0.5A的速度增加钾源电流直达到到5A并维持3min,期间锑球电流和铯源电流保持不变,此后每1min检测光电流曲线的变化率,当光电流曲线的变化率小于0.15A/min时,判断除气结束。

进一步的,在本发明中,底钾蒸镀时,预设底钾电流为5.5A,每隔1min检测光电流曲线的变化率,当光电流曲线变化率大于0.25A/min时,判断钾源蒸发出来,否则钾源未蒸发出来;若钾源未蒸发出来则增加钾源电流0.05A后继续判断钾源是否蒸发出来;当钾源开始蒸发后,每隔3min检测光电流曲线的变化率,直到检测到光电流曲线的变化斜率小于0.05A/min时,维持5min后,底钾蒸镀结束。

进一步的,在本发明中,所述锑钾蒸镀包括第一阶段和第二阶段;

所述第一阶段为自动激活参数设置阶段,包括如下过程:

预设初始锑球电流为1.8A,进行如下的循环操作:步骤1.1、等待2min后对反射率斜率进行判断,反射率斜率大于等于0.1/min时,判断为反射率斜率不下降,反之则判断为反射率斜率下降;步骤1.2、若判断为反射率斜率不下降,则增加锑球电流0.05A并返回步骤1.1,若判断为反射率斜率下降,则获得出锑点以及此时的锑球蒸发电流;

此后对光电流斜率变化进行第一次判断,计算Is-I’s的结果并与0进行比较,Is为当前光电流斜率,I’s为前一次光电流斜率,若上述结果小于0,则判断为光电流斜率变差,若上述结果等于0,则判断为光电流斜率不变,若上述结果大于0,则判断为斜率变好;

第一次判断中,若判断光电流斜率变差或不变,则进行如下的循环操作:步骤2.1、调整锑球电流增加0.05A并维持2min;步骤2.2、判断光电流斜率是否达到指定值,光电流斜率的指定值范围为0.4/min~0.6/min,若未达到则返回步骤2.1,若光电流斜率达到指定值则进入结束阶段;

第一次判断中,若判断光电流斜率变好,过5min后对光电流斜率变化进行第二次判断,判断标准同前;

第二次判断中,若判断光电流斜率变好或不变,则进行如下的循环操作:步骤3.1、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前;步骤3.2、若光电流斜率未达到指定值则调整锑球电流增加0.03A,并返回步骤3.1;若光电流斜率达到指定值,则进入保持锑、钾阶段,在该阶段的前3min,每1min都对光电流斜率变化进行一轮第三次判断,判断标准同前;

第二次判断中,若判断光电流斜率变差,则等待3min后对光电流斜率变化进行第四次判断,判断标准同前;

第三次判断中,若判断光电流斜率不变或变好,则进入结束阶段;

第三次判断中,若判断光电流斜率变差,则进行如下的循环操作:步骤4.1、增加钾源电流0.02A;步骤4.2、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若达到则进入结束阶段;若未达到,则返回步骤4.1;

第四次判断中,若判断光电流斜率变好或不变,则判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若达到,则进入结束阶段;若未达到,则增加锑源电流0.03A,并设此节点为A,过2min后对光电流斜率变化进行第五次判断,判断标准同前;

第四次判断中,若判断光电流斜率变差,则进行如下的循环操作:步骤5.1、增加钾源电流0.02A;步骤5.2、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若未达到则返回步骤5.1;若达到,则进入结束阶段;

第五次判断中,若判断光电流斜率变好或不变,则判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若达到,则进入结束阶段;若未达到,则返回节点A;

第五次判断中,若判断光电流斜率变差,则进行如下的循环操作:步骤6.1、增加钾源电流0.02A;步骤6.2、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若未达到则返回步骤6.1;若达到,则进入结束阶段;

在结束阶段,保持钾和锑的电流不变,判断反射率斜率是否上升,当反射率斜率大于0.1/min则判断反射率斜率上升,否则为不上升;若不上升,则始终保持钾和锑的电流不变并以每1min一次的频率重复上述反射率斜率的判断;若上升则结束对反射率斜率的判断,并记录此时的锑球电流后将锑球电流关闭,同时将钾源电流调整至5.9A;

此后,每1min判断光电流是否保持稳定,当|Is|小于0.1/min则判断为光电流保持稳定,否则为不稳定,|Is|为当前电流的绝对值;若光电流不稳定则继续进行光电流是否保持稳定的判断,直至保持稳定;

此后,每1min判断反射率是否保持稳定,当|Rs|小于0.05/min则判断为反射率保持稳定,否则为不稳定,|Rs|为反射率斜率的绝对值;若反射率不稳定则继续进行反射率是否保持稳定的判断直至反射率保持稳定,第一阶段结束;

所述第二阶段包括调光电流阶段和调反射率阶段:

首先进行调光电流阶段:

打开锑球电流并调至关闭前所记录的数值,设置此处为节点B,等5min后对光电流斜率变化进行第六次判断,判断标准同前;并在2min后对光电流斜率变化进行第七次判断,判断标准同前;

若第六次和第七次的判断结果为以下两种情况之一:第六次判断结果为光电流斜率变好或不变且第七次判断结果为光电流斜率变好或不变、第六次判断结果为光电流斜率变差且第七次判断结果为光电流斜率变好,则判断光电流斜率是否达到第二阶段指定值,第二阶段指定值为0.15/min~0.2/min;若达到第二阶段指定值,则判断反射率是否上升,Rs大于0.05/min则判断为反射率上升,否则为不上升;若判断反射率上升,则进入下调反射率阶段;若判断反射率不上升,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;若判断光电流斜率未达到第二阶段指定值,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;

若第六次和第七次的判断结果为以下两种情况之一:第六次判断结果为光电流斜率变好或不变且第七次判断结果为光电流斜率变差、第六次判断结果为光电流斜率变差且第七次判断结果为光电流斜率变差,则增加钾源电流0.05A,然后判断光电流斜率是否达到第二阶段指定值,第二阶段指定值同前;若达到第二阶段指定值,则判断反射率是否上升,判断标准同前,若判断反射率上升,则进入调反射率阶段,若判断反射率不上升,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;

若第六次判断结果为光电流曲线变差且第七次的判断结果为光电流曲线不变,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;

调反射率阶段初始节点记为节点C,调反射率阶段过程如下:

判断反射率斜率Rs大小,若Rs大于0.2/min则判断为反射率斜率过大,若Rs小于0.125/min则判断为反射率斜率过小,其余为反射率斜率合适;

若反射率斜率过大,则减少锑球电流0.03A后返回上一步重新判断反射率斜率Rs的大小;

若反射率斜率过小,则增加锑球电流0.03A,然后进行如下操作:步骤7.1、进行光电流斜率变化的第八次判断,判断标准同前;步骤7.2、若第八次判断的结果为光电流斜率变差,则增加钾源电流0.05A后返回步骤7.1,若光电流斜率变好或不变则判断反射率斜率是否达到指定值;

若反射率斜率合适,然后进行如下操作:步骤8.1、进行光电流斜率变化的第九次判断,判断标准同前;步骤8.2、若第九次判断的结果为光电流斜率变好或不变,则判断反射率是否达到指定值,反射率的指定值=(带玻壳反射率-本底反射率)*倍率+本底反射率,制管前通过计算得出;若第九次判断的结果为光电流斜率变差,则进行如下操作:步骤8.21、增加钾源电流0.05A;步骤8.22、判断电流斜率是否达到第二阶段指定值,若电流斜率达到第二阶段指定值则判断反射率是否达到指定值,若电流斜率未达到第二阶段指定值,则判断电流值是否达到最大,若|Is|<0.05/min则判断电流值到达最大,反之则判断电流值未达到最大;若电流值未达到最大,则返回步骤8.21,若电流值达到最大,则增加钾源电流0.05A后判断反射率是否达到指定值;

若反射率未达到指定值则返回节点C,若反射率达到指定值则关闭锑球电流并增加钾球电流0.4A,保持5min后判断电流值是否保持稳定,Is<0.05/min判断为电流值稳定,否则判断为电流值不稳定;

若电流值不稳定,则继续进行保持判断电流值是否稳定的操作直至电流值稳定;若电流值稳定则判断反射率是否保持稳定,若Rs<0.05/min则判断为反射率保持稳定,否则判断为反射率不稳定;若反射率不稳定,则保持并返回判断电流值是否稳定,直至判断为反射率稳定;若反射率稳定,则判断是否所有工位都已结束,即所有工位的电流和反射率都保持稳定,若没有都结束,接着保持并判断是否所有工位都已结束,直至所有工位都结束,关闭钾源电流为0,完成第二阶段。

进一步的,在本发明中,铯蒸镀阶段初期,首先按照预设的除气参数对铯源再次进行除气,设置铯源电流为3A,此后每过3min后增加0.5A的速度增加铯源电流直到达到4A并维持3min。

进一步的,在本发明中,铯源完成除气后,将铯源电流调整为4.5A,每隔3min检测一次是否有铯蒸发出来,若电流增长率大于0.25/min时,则判断有铯蒸发出来,反之则判断没有铯蒸发出来;若没有铯蒸发出来则每次给予铯源电流增量0.05A后再次检测是否有铯蒸发出来,最大铯源电流不超过4.6A,直至铯蒸汽蒸发出来;铯蒸发出来后,维持此时的铯源电流30min,之后以每过30min增加0.05A的速度调整铯源电流,调整3次,结束铯蒸镀,关闭铯源电流为0。

有益效果:

本发明建立在目前阴极激活工艺的基础上,在经过大量数据分析后,提炼出了普遍适用的参数如加锑球电流值、加钾源电流值以及对于电流斜率、反射率斜率的判断值、各指定值的范围、操作后等待时间、判断周期等;并且对在实际过程中由于误操作、误判断或其他原因导致的各种异常现象进行了分析,给出了相应的解决方法,对于这些异常现象的解决主要是通过不同的操作和不同的参数设定来完成的,即有特殊参数来保证这些异常情况可以得到合适的处理;

对于一些指定值,本发明采用的并非一个特定的数值,而是一个变化范围,这可以使整个自动激活过程更贴近人工操作,更符合实际需求,更可靠;

本发明所有的参数值均是从实际操作中提炼出来的并且考虑了极少数的异常情况,并非理论值,具有非常高的可实施性;

通过本发明,将繁琐且严重依赖操作经验的光电倍增管的制备过程转化为自动控制过程,并给予了缜密的监控手段,解放了人力且制备的光电倍增管一致性高,适合大批量生产使用。

附图说明

图1为底钾蒸镀阶段参数设置界面;

图2为铯蒸镀阶段参数设置界面;

图3为发明的整体流程图;

图4为锑钾蒸镀的第一阶段结束阶段以前的流程图;

图5为锑钾蒸镀的第一阶段结束阶段的流程图;

图6为锑钾蒸镀的第二阶段中调光电流阶段的流程图;

图7为锑钾蒸镀的第二阶段中调反射率阶段的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

本发明的目的在于解决现有技术中在光电倍增管在阴极制备过程中都是通过人工观察并操作来控制阴极制备的过程,由于阴极制备过程时间长、且变化多,对操作人员的操作技能要求极高,且体力消耗巨大,并且每个都由人工制备导致成品一致性差等诸多问题。

因此考虑利用计算机将上述人工过程变成自动化,且为了应对复杂的阴极过程,综合考虑阴极制备过程中的多种变化因素,总结出了通过具体的参数以及现象来判断制备过程是否发生异常并及时采取措施纠正问题,最大限度地替代人工,解放劳动力。

具体的,提供一种光电倍增管阴极制备的自动控制设备,包括存储器、处理器及存储于存储器上可被处理器运行的计算机程序,利用该光电倍增管阴极制备的自动控制设备制备光电阴极的方法如下:

处理器执行所述计算机程序实现以下过程:通过预置与光电倍增管阴极制备相关的参数自动按照上述参数分别进行底钾蒸镀、锑钾蒸镀以及铯蒸镀三个过程,且对底钾蒸镀、锑钾蒸镀以及铯蒸镀的每个过程对应的开始和结束均设置有提示,同时对上述每个过程进行监测,通过预设的判断方法判断是否出现异常并根据判断结果调整参数。

在底钾蒸镀阶段初期,首先按照预设的除气参数分别对钾源、铯源和锑球分别进行除气,待除气结束后正式进入底钾蒸镀。

如图1所示,除气时,设置初始钾源电流为3.5A,初始锑球电流为0.5A,初始铯源电流为2.5A,然后以每过3min后增加0.5A的速度增加钾源电流直到达到5A并维持3min,期间锑球电流和铯源电流保持不变,此后每1min检测光电流曲线的变化率,当光电流曲线的变化率小于0.15A/min时,此时的电流主要为漏电,即为漏电不再增大时判断除气结束。

底钾蒸镀时,主要使用照明灯,调整照明灯的电流直至输出电压为10V。预设底钾电流为5.5A,由于钾源批次不一样因此钾源蒸发的电流不一样,故每隔1min检测光电流曲线的变化率,当光电流曲线变化率大于0.25A/min时,判断钾源蒸发出来,否则钾源未蒸发出来;若钾源未蒸发出来则增加钾源电流0.05A后继续判断钾源是否蒸发出来;当钾源开始蒸发后,每隔3min检测光电流曲线的变化率,直到检测到光电流曲线的变化斜率小于0.05A/min时,维持5min后,底钾蒸镀结束。

所述锑钾蒸镀包括第一阶段和第二阶段;

如图4所示,所述第一阶段为自动激活参数设置阶段,通过对电流参数、时间参数、角度参数、斜率参数进行设置,然后根据光电流以及反射率曲线的走势及斜率等来判断过程的进行,并通过一些预先设置的电流参数、时间参数、角度参数、斜率参数来解决各种不正常情况,最终使光电流以及反射率曲线的走势按照工艺设定的趋势走下去;具体包括如下过程:

预设初始锑球电流为1.8A,进行如下的循环操作:步骤1.1、等待2min后对反射率斜率进行判断,反射率斜率大于等于0.1/min时,判断为反射率斜率不下降,反之则判断为反射率斜率下降;步骤1.2、若判断为反射率斜率不下降,则增加锑球电流0.05A并返回步骤1.1,若判断为反射率斜率下降,则获得出锑点以及此时的锑球蒸发电流;

此后对光电流斜率变化进行第一次判断,计算Is-I’s的结果并与0进行比较,Is为当前光电流斜率,I’s为前一次光电流斜率,若上述结果小于0,则判断为光电流斜率变差,若上述结果等于0,则判断为光电流斜率不变,若上述结果大于0,则判断为斜率变好;

第一次判断中,若判断光电流斜率变差或不变,则进行如下的循环操作:步骤2.1、调整锑球电流增加0.05A并维持2min;步骤2.2、判断光电流斜率是否达到指定值,光电流斜率的指定值范围为0.4/min~0.6/min,若未达到则返回步骤2.1,若光电流斜率达到指定值则进入结束阶段;

第一次判断中,若判断光电流斜率变好,过5min后对光电流斜率变化进行第二次判断,判断标准同前;

第二次判断中,若判断光电流斜率变好或不变,则进行如下的循环操作:步骤3.1、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前;步骤3.2、若光电流斜率未达到指定值则调整锑球电流增加0.03A,并返回步骤3.1;若光电流斜率达到指定值,则进入保持锑、钾阶段,在该阶段的前3min,每1min都对光电流斜率变化进行一轮第三次判断,判断标准同前;

第二次判断中,若判断光电流斜率变差,则等待3min后对光电流斜率变化进行第四次判断,判断标准同前;

第三次判断中,若判断光电流斜率不变或变好,则进入结束阶段;

第三次判断中,若判断光电流斜率变差,则进行如下的循环操作:步骤4.1、增加钾源电流0.02A;步骤4.2、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若达到则进入结束阶段;若未达到,则返回步骤4.1;

第四次判断中,若判断光电流斜率变好或不变,则判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若达到,则进入结束阶段;若未达到,则增加锑源电流0.03A,并设此节点为A,过2min后对光电流斜率变化进行第五次判断,判断标准同前;

第四次判断中,若判断光电流斜率变差,则进行如下的循环操作:步骤5.1、增加钾源电流0.02A;步骤5.2、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若未达到则返回步骤5.1;若达到,则进入结束阶段;

第五次判断中,若判断光电流斜率变好或不变,则判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若达到,则进入结束阶段;若未达到,则返回节点A;

第五次判断中,若判断光电流斜率变差,则进行如下的循环操作:步骤6.1、增加钾源电流0.02A;步骤6.2、判断光电流斜率是否达到指定值,指定值范围同前,若未达到则返回步骤6.1;若达到,则进入结束阶段;

如图5所示,在结束阶段,保持钾和锑的电流不变,判断反射率斜率是否上升,当反射率斜率大于0.1/min则判断反射率斜率上升,否则为不上升;若不上升,则始终保持钾和锑的电流不变并以每1min一次的频率重复上述反射率斜率的判断;若上升则结束对反射率斜率的判断,并记录此时的锑球电流后将锑球电流关闭,同时将钾源电流调整至5.9A;

此后,每1min判断光电流是否保持稳定,当|Is|小于0.1/min则判断为光电流保持稳定,否则为不稳定,|Is|为当前电流的绝对值;若光电流不稳定则继续进行光电流是否保持稳定的判断,直至保持稳定;

此后,每1min判断反射率是否保持稳定,当|Rs|小于0.05/min则判断为反射率保持稳定,否则为不稳定,|Rs|为反射率斜率的绝对值;若反射率不稳定则继续进行反射率是否保持稳定的判断直至反射率保持稳定,第一阶段结束;

所述第二阶段通过对电流参数、时间参数、角度参数、斜率参数进行设置,然后根据光电流以及反射率曲线的走势及斜率等来判断过程的进行,并通过一些预先设置的电流参数、时间参数、角度参数、斜率参数来解决各种不正常情况,最终使光电流以及反射率曲线的走势按照工艺设定的趋势走下去;具体包括调光电流阶段和调反射率阶段:

首先进行调光电流阶段,如图6所示:

打开锑球电流并调至关闭前所记录的数值,设置此处为节点B,等5min后对光电流斜率变化进行第六次判断,判断标准同前;并在2min后对光电流斜率变化进行第七次判断,判断标准同前;

若第六次和第七次的判断结果为以下两种情况之一:第六次判断结果为光电流斜率变好或不变且第七次判断结果为光电流斜率变好或不变、第六次判断结果为光电流斜率变差且第七次判断结果为光电流斜率变好,则判断光电流斜率是否达到第二阶段指定值,第二阶段指定值为0.15/min~0.2/min;若达到第二阶段指定值,则判断反射率是否上升,Rs大于0.05/min则判断为反射率上升,否则为不上升;若判断反射率上升,则进入下调反射率阶段;若判断反射率不上升,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;若判断光电流斜率未达到第二阶段指定值,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;

若第六次和第七次的判断结果为以下两种情况之一:第六次判断结果为光电流斜率变好或不变且第七次判断结果为光电流斜率变差、第六次判断结果为光电流斜率变差且第七次判断结果为光电流斜率变差,则增加钾源电流0.05A,然后判断光电流斜率是否达到第二阶段指定值,第二阶段指定值同前;若达到第二阶段指定值,则判断反射率是否上升,判断标准同前,若判断反射率上升,则进入调反射率阶段,若判断反射率不上升,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;

若第六次判断结果为光电流曲线变差且第七次的判断结果为光电流曲线不变,则增加锑球电流0.03A并返回节点B;

调反射率阶段初始节点记为节点C,如图7所示,调反射率阶段过程如下:

判断反射率斜率Rs大小,若Rs大于0.2/min则判断为反射率斜率过大,若Rs小于0.125/min则判断为反射率斜率过小,其余为反射率斜率合适;

若反射率斜率过大,则减少锑球电流0.03A后返回上一步重新判断反射率斜率Rs的大小;

若反射率斜率过小,则增加锑球电流0.03A,然后进行如下操作:步骤7.1、进行光电流斜率变化的第八次判断,判断标准同前;步骤7.2、若第八次判断的结果为光电流斜率变差,则增加钾源电流0.05A后返回步骤7.1,若光电流斜率变好或不变则判断反射率斜率是否达到指定值;

若反射率斜率合适,然后进行如下操作:步骤8.1、进行光电流斜率变化的第九次判断,判断标准同前;步骤8.2、若第九次判断的结果为光电流斜率变好或不变,则判断反射率是否达到指定值,反射率的指定值=(带玻壳反射率-本底反射率)*倍率+本底反射率,制管前通过计算得出;若第九次判断的结果为光电流斜率变差,则进行如下操作:步骤8.21、增加钾源电流0.05A;步骤8.22、判断电流斜率是否达到第二阶段指定值,若电流斜率达到第二阶段指定值则判断反射率是否达到指定值,若电流斜率未达到第二阶段指定值,则判断电流值是否达到最大,若|Is|<0.05/min则判断电流值到达最大,反之则判断电流值未达到最大;若电流值未达到最大,则返回步骤8.21,若电流值达到最大,则增加钾源电流0.05A后判断反射率是否达到指定值;

若反射率未达到指定值则返回节点C,若反射率达到指定值则关闭锑球电流并增加钾球电流0.4A,保持5min后判断电流值是否保持稳定,Is<0.05/min判断为电流值稳定,否则判断为电流值不稳定;

若电流值不稳定,则继续进行保持判断电流值是否稳定的操作直至电流值稳定;若电流值稳定则判断反射率是否保持稳定,若Rs<0.05/min则判断为反射率保持稳定,否则判断为反射率不稳定;若反射率不稳定,则保持并返回判断电流值是否稳定,直至判断为反射率稳定;若反射率稳定,则判断是否所有工位都已结束,即所有工位的电流和反射率都保持稳定,若没有都结束,接着保持并判断是否所有工位都已结束,直至所有工位都结束,关闭钾源电流为0,完成第二阶段。

铯蒸镀阶段初期,首先按照预设的除气参数对铯源再次进行除气,设置铯源电流为3A,此后每过3min后增加0.5A的速度增加铯源电流直到达到4A并维持3min。

铯源再次除气时,同时对钠进行除气,给予5.5A的除气电流并维持10min,然后给予9A的激活电流并维持10min。

铯源完成除气后,主要使用工艺灯作为光源,调整工艺灯的电流直至输出电压为10V。将铯源电流调整为4.5A,由于碱源批次不一样,4.5A时铯有可能未能被蒸发出,因此每隔3min检测一次是否有铯蒸发出来,若电流增长率大于0.25/min时,则判断有铯蒸发出来,反之则判断没有铯蒸发出来;若没有铯蒸发出来则每次给予铯源电流增量0.05A后再次检测是否有铯蒸发出来,最大铯源电流不超过4.6A,直至铯蒸汽蒸发出来;铯蒸发出来后,维持此时的铯源电流30min,之后以每过30min增加0.05A的速度调整铯源电流,调整3次,结束铯蒸镀,关闭铯源电流为0。

利用上述设备及方法制备的光电阴极以及所形成的光电倍增管,解放了人工且一致性佳,能够实现大批量生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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