Введение к работе
---Актуальность тепы. Серебряно-гаслородно-цезиевыа (С-К-Ц) фотокатод является наиболее широко применяемым фотокатодом в электронно-оптических а фотоэлектронных приборах, используемых для регистрация излучения з ближней йК-областа спектра а, з особенности, С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 60ЛЄ9 1,1.32811.
Однако до сих пор отсутствует четкое представление о структуре а химической составе фотокатода, вследствие чего ыатод его изготовления в значительной степени остается эмпирический, достаточно сяонныи, что призодиг к плохой повторяемости его характеристик. Уэаду тем построение адекватной физической модели С-К-Ц фотокатода и установление свяаа иеаду его оптическими а фотоэлектрическими характеристикам позволит пра йоріїарованаа фотокатода контролировать его параметры и управлять технологически процессом с цедьо получения требуемых характеристик.
Изучении оптических свойств С-К-Ц фотокатода посвящено большое количество работ. Однако приведенный в этих работах результаты измерения оптических параметров сально расходятся. Во многих исследованиях оптических характеристик С-К-Ц фотокатода предполагается однородность а изотропность пленка, что значительно упрощает расчет оптических постоянных фотокатода.{
В последнее зраия с помоцьо рантгеноструктурного анализа установлено, что С-Х-Ц фотокатод состоят из относительно толстой пленки С$20 \ в которое завезены частицы серебра. Такуа систему нельзя (с оптической точки зрения) рассматривать как однородную, поскольку в основе неоднородности обдей структуры фотокатода лежит неоднородность основного.слоя серебра, представляющего собой оотртаховув пленку.
Это ознвчаот, что в исследованиях оптических характеристик С-К-Ц фотокатода практически используется некорректная модель (однородная, изотропная пленка), недостаточно полно опнсываадс-я яроисходяідие з ней физические процессы.
йто, в сзоа очередь, приводит к неточным расчетный результатам и недостаточно четкой интерпретация экспериментальных двн-шх. В этой связи весьма актуальной язляется задача создавая ;трогой физической подала С-К-Ц фотокатода, определения его оптических постоянных в установления влияния технологических про-
_ ц _
цесоов формирования фотокатодов на их оптические пэрэкетри,чтз, в конечном счете, позволит совгвьь для.изготовления дотскзтодов автоматизированные откачлые посты с высокий коэффициентов выхода годных приборов.
Целью диссертационной работы является создание обосновав-ной с точки зрения физической модели технологии изготовления С-К-Ц фотокатода и разработка основ автоматизации процессе изготовления.
Доставленная в работе цель достигалась путей резеикя следующих задач:
-
Создание физической модели С-К-Ц фогоквтодв и ее ыэтеиэ-тическое описание.
-
Проведение теоретических в экспериментальных исследований оптических характеристик составляющих компонент С-К-Ц потоке-годе и расчет его оптических постоянных на основе принятой подели.
-
Установление связи ыезду оптическими и фотоэлектрическими параметрами фотокатода и ее влияния не технологические процессы; изготовления при формировании фотокатоде с Заданными параметрами.
-
Определение критериев контроля и разработка алгоритме управления, обеспечивающего реализацию автоматизированного процесса изготовления фотокатода.
Научная новизна диссертационно!: работы состоит в следующей: Предложена новая обоб4онная модель С-К-Ц фотокатода, представляючого собой трехмерный коллоид. На основании предлокенной ' модели:
' - получены зависимости оптических постоянных фотокатоде от длины водны П8Д8ЩВГО излучения в диапазоне 40О*Ю00ви для разных его волцин;
* определена условия нанесения основного слоя серебре с оптимальней для О-К'-Ц фотокатоде структурой;
- определены оптические постоянные слоя окиси сервера в диа
пазоне длин войн пеДеющвго излучения 400*Ю00нм;
— предложен ызтШ контроля процессов найвеения первого слоя
серебра, его окисления и нанесения второго слон серебра С-К*Ц
фотокатода с активацией цезием ло значениям коэффициента Обрат"
иэго (со стороны подложга) отражения этих- слоев;
- рззраоо.тзн алгоритм управления основными стадиями технологического процесса формирования С-К-Ц фотокатода.
-ізучнае полоаенпя. заносимые на защиту:
-
G-K-Ц фотокатод необходимо рассматривать как трехмерный коллоид, свойствами которого определяются оптические постоянные катода.
-
Характер зависимости коэффициента обратного отражения от желанны здзнка соребрз при разных скоростях испарения язляется средством определения оптимальной для С-К-Ц фотокатода структуры слоя сереорз.
-
яла С-К-Ц фотокатода оптимальная толцинз основного слоя серебра, при ноторои сохраняется его мелкозернистая структура, додказ состззлять 80*100 д, что достигается при скоростях испарения серебра 0,1*0,3 А/с.
-
Зависимость коэффициента обратного охранения от времени характеризует основные цикды технологических процессов нанесения я окисления перзого слоя серебра, нанесения зторого слоя серебра а активации цезием. -
Практическая ценность работы и ев реализация. На основе полученных в работе результатов создан алгоритм управления автоматизированным процессом изготовления С-К-Ц фотокатода до технологических стадий подпадения серебра и сенсибилизации катода' кислородом. Разработаны а изготовлена основные функциональные узлы для установки автоматического мониторинга оптических свойств фотокатода.
Результаты диссертации внедрена в НПО "ВНшЮФИ", что под- тзерндзется-соответствуплим актом внедрения.
Во ВН13110ЇЙ налажен серийный выпуск ЗОЛ с помочь» разработанной автором установки оптического мониторинга технологического процесса формирования С-К-Ц фотокатода.
Разработаны рекомендации по дальнейшему практическому использовании результатов диссертации с целью создания автоматизированных откэчных постов, управляемых от SBM, для изготовления приборов с С-К-ц фотокатодами.
~ 6 —
Вклад авторе в разработку избранной проблемы. Совместно с научный руководителей предложена обобщенная модель С-К-Ц і^ото-кзтодз для расчета его оптических свойств. Авторов разработаны методика в изготовлены установки для исследования оптических характеристик тонких слоев серебра, окиси серебра, окисі: цззия к С-К-Ц фотокэтода. Проведены экспериментальные исследования данных слоев на макетных обрвзцах в виде 4>отозлеыентов. Авторов предложена методике расчета оптических постоянных слоев, разработаны соответствующие программы к проведены численные расчеты на ЙВМ.
Установлены критерии контроля нанесения основных компонент фотокатода и разработаны программы управления автоматизированным процессом изготовления катода.
Совиестно с сотрудниками БНМііСФИ автором изготовлялись необходимые опытные образцы приборов, на которых бил получен основной Експериментальний материал.
Апробация рабом, ііагериадьі диссертационной работы докладывались и обсуьсдэлись на 14 и 15 Всесоюзных научно-технических конференциях "Высокоскоростная фотография, фотошжа и метрология быстропротекащих процессов (Иосква, 1989, 1991 гг.), Уй Бсесо^з-ной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов организаций к предприятий системы Госстанд іргз СССР, "Метрология и стандартизация в научно-технической революции"(Новоси- . оирск, 1SS9 г.), УШ Всесоюзной научно-технической конференции "Фотометрия и се метрологическое обеспечение" (Москва, 1290 г.) а. также на научных семинарах ВІШІ04>ії и Ереванского филиала BHvui-СС-їі.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы ъ 7 печатных работах.
Структура и объеи диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и прилегания. Она изложена на 127 страницах, включает SO страниц текста, 46 рисунков, I то«1лицу и список литературы из 69 наименований. В приложении яііісхся акт внедрения резудывтоз диссертации.
