×
26.08.2017
217.015.deb5

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЕЗГАЖИВАНИЯ МИКРОКАНАЛЬНОЙ ПЛАСТИНЫ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к технологии обезгаживания микроканальных пластин (МКП), и может быть использовано для повышения качества электронно-оптических преобразователей, фотоэлектронных умножителей и детекторов на основе МКП. Технический результат - снижение газосодержания и газовыделения в МКП, в том числе в начальной по длине части каналов, до уровня требований фотоэлектронных приборов нового поколения с долговечностью 15000 ч и более, а также уменьшение времени обезгаживания МКП. В способе электронного обезгаживания микроканальной пластины на МКП подают импульсное или постоянное напряжение и в течение заданного времени электронный поток направляют от входа к выходу МКП, после чего меняют полярность напряжения питания между входом и выходом МКП и электронный поток направляют от выхода к входу МКП, по истечении заданного времени операции повторяются до полного обезгаживания МКП с одновременным повышением напряжения на МКП и выходного тока МКП до значений, не ухудшающих параметры МКП. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к технологии обезгаживания микроканальных пластин (МКП), и может быть использовано для повышения качества электронно-оптических преобразователей, фотоэлектронных умножителей и детекторов на основе МКП.

Уровень техники

Известен способ электронного обезгаживания МКП, включающий подачу на МКП высоковольтных импульсов наносекундной длительности, прикладывая отрицательный потенциал к входной поверхности пластины или положительный к выходной поверхности [патент РФ №2304821, МПК6 H01J 9/12. Способ обезгаживания микроканальной пластины, опубл. 2007 г.]. При обезгаживании амплитуду импульсов повышают до 20 кВ. Количество импульсов и продолжительность обезгаживания определяют по максимальному значению и скорости изменения во времени постоянного тока, протекающего в ускоряющем промежутке после окончания импульсного воздействия.

Недостатками данного способа является недостаточное обезгаживание пластин в начальной части каналов, что снижает качество и надежность прибора, в котором установлена МКП, и необходимость использования генератора высоковольтных наносекундных импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ, включающий подачу напряжения постоянного тока на МКП и пропускание через нее тока, величину которого повышают до 3 мкА в течение 3 часов, выдерживают на этом уровне в течение 20 часов и снижают до нуля в течение часа [Кесаев С.А., Сергеев И.Н., Молоканов О.А., Кармоков A.M., Пергаменцев Ю.Л., Попугаев А.Б. Влияние режимов термического обезгаживания и электронной тренировки на усиление МКП // Тезисы IV Международной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск-Ставрополь: СевКавГТУ, 2004, с. 127-130. ISBN 5-9296-0157-7].

Недостатками прототипа являются высокое остаточное газосодержание МКП в начальной части каналов и длительность процесса обезгаживания. В процессе изготовления фотоэлектронного прибора при электронном обезгаживании МКП для увеличения скорости газовыделения увеличивают ток падающего на входную поверхность МКП пучка электронов. Однако увеличение входного тока ограничено значениями, при которых происходит разрушение структуры материала МКП и необратимые изменения усилительных свойств МКП. Увеличивая число МКП в составе прибора, необходимо уменьшать величину входного тока при электронном обезгаживании, чтобы усиленный поток электронов не вывел из строя микроканальные пластины. В таком случае для полного обезгаживания всех МКП необходимо значительно увеличивать время обработки, что может привести к нежелательному дополнительному снижению коэффициента вторичной эмиссии у выхода каналов МКП или в последней МКП полностью, если используется сборка из двух или трех МКП. Кроме того, повышение времени обезгаживания лимитирует производительность оборудования. При сокращении времени обезгаживания начальные (по длине) части каналов МКП (или целиком первая пластина, если используется сборка из двух или трех МКП) останутся недотренированными и сохранят высокое остаточное газосодержание.

Техническим результатом является снижение газосодержания и газовыделения в МКП, в том числе в начальной (по длине) части каналов, до уровня требований фотоэлектронных приборов нового поколения с долговечностью 15000 ч и более, а также уменьшение времени обезгаживания МКП.

Раскрытие изобретения

Технический результат достигается тем, что в способе электронного обезгаживания микроканальной пластины на МКП подают импульсное или постоянное напряжение и в течение заданного времени электронный поток направляют от входа к выходу МКП, после чего меняют полярность напряжения питания между входом и выходом МКП и электронный поток направляют от выхода к входу МКП, по истечении заданного времени операции повторяются до полного обезгаживания МКП с одновременным повышением напряжения на МКП и выходного тока МКП до значений, не ухудшающих параметры МКП.

Краткое описание чертежей

Сущность способа поясняется фиг. 1, на которой схематично изображен процесс электронного обезгаживания МКП в прямом направлении, и фиг. 2, на которой показан процесс электронного обезгаживания МКП в обратном направлении, где 1 - электронная пушка, 2 - первая анодная сетка, 3 - микроканальная пластина, 4 - вторая анодная сетка, 5 - электронная пушка.

Осуществление изобретения

При прямом направлении электронного обезгаживания (фиг. 1) на электронную пушку 1 подается отрицательный относительно входа микроканальной пластины 3 потенциал UП1 (от 20 до 250 В). На первую анодную сетку 2 подается такой потенциал UС1, который не будет вносить искажений в электрическое поле между электронной пушкой 1 и МКП 3. Вход МКП 3 заземлен. К выходу МКП 3 прикладывается положительное напряжение UМКП ВЫХ (от 400 до 900 B, возможно увеличение напряжения до значения, не ухудшающего параметры МКП). На вторую анодную сетку 4 подается положительный потенциал UС2, значительно превышающий UМКП ВЫХ (до 6 кВ). Электронная пушка 5 отключена. Поток электронов с электронной пушки 1, проходя через первую анодную сетку 2, попадает на микроканальную пластину 3, где происходит его усиление. С выхода МКП 3 электронный поток попадает на вторую анодную сетку 4, к которой подключен измерительный прибор для контроля выходного тока. Ток с выхода МКП 3 должен поддерживаться на заданном уровне (обычно от 2 до 7 мкА, возможно увеличение тока до значения, не ухудшающего параметры МКП). По истечении заданного времени (от 15 сек до 4 ч) направление электронного обезгаживания МКП 3 меняется на противоположное (фиг. 2). При этом меняются потенциалы на микроканальной пластине 3, на электронную пушку 5 подается отрицательный относительно выхода микроканальной пластины 3 потенциал UП2 (от 20 до 250 B). На вторую анодную сетку 4 подается такой потенциал UС2, который не будет вносить искажений в электрическое поле между электронной пушкой 5 и МКП 3. К входу МКП 3 прикладывается положительное напряжение UМКП ВЫХ (от 400 до 900 В, возможно увеличение напряжения до значения, не ухудшающего параметры МКП). Выход МКП 3 заземлен. На первую анодную сетку 2 подается положительный потенциал UС1, значительно превышающий UМКП ВЫХ (до 6 кВ). Электронная пушка 1 отключена. Поток электронов с электронной пушки 5, проходя через вторую анодную сетку 4, попадает на микроканальную пластину 3, где происходит его усиление. С МКП 3 электронный поток попадает на первую анодную сетку 2, к которой подключен измерительный прибор для контроля тока. Ток с МКП 3 должен поддерживаться на заданном уровне (обычно от 2 до 7 мкА, возможно увеличение тока до значения, не ухудшающего параметры МКП). По истечении заданного времени (от 15 сек до 4 ч) направление электронного обезгаживания МКП 3 снова меняется на противоположное и т.д. Продолжительность двустороннего электронного обезгаживания микроканальной пластины определяется по интенсивности остаточного газовыделения.

Пример реализации способа

На первом этапе напряжение смещения на электронной пушке 1 составляло минус 200 B, напряжение на первой анодной сетке 2 - минус 20 B, напряжение на выходе МКП составляло 500 B, на вторую анодную сетку 4 подавалось напряжение 1,3 кВ, ток накала электронной пушки 1 подбирался таким, чтобы обеспечить выходной ток в цепи второй анодной сетки ~ 2,0 мкА. В таком режиме выполнялось электронное обезгаживание МКП в прямом направлении в течение 15 мин. По истечении этого времени отключалось питание, выход МКП заземлялся, на вход МКП подавалось напряжение 500 B, на первую анодную сетку 2 подавалось напряжение 1,3 кВ, напряжение смещения на второй электронной пушке 5 составляло минус 200 B, напряжение на второй анодной сетке 4 - минус 20 B, ток накала электронной пушки 2 подбирался таким, чтобы обеспечить выходной ток в цепи первой анодной сетки ~ 2,0 мкА. В таком режиме выполнялось электронное обезгаживание МКП в обратном направлении также в течение 15 мин. Затем данные операции повторялись несколько раз, чтобы общее время обезгаживания МКП при напряжении 500 B и выходном токе ~ 2,0 мкА составляло 2 ч.

На втором этапе напряжение на МКП повышалось до 700 B, выходной ток до 3,3 мкА и при таком режиме в течение 2 ч выполнялось обезгаживание МКП с изменением направления потока электронов каждые 15 мин.

На третьем этапе напряжение на МКП устанавливалось равным 800 B, выходной ток - 6,2 мкА и в течение 2 ч выполнялось обезгаживание МКП с изменением направления потока электронов каждые 15 мин.

Во время выполнения двустороннего электронного обезгаживания МКП постоянно отслеживалась разность давления остаточных газов при отсутствии напряжения на МКП и подаче напряжения на МКП при помощи масс-спектрометра и соответствующего программного обеспечения. По данной разности давления остаточных газов можно было судить об интенсивности остаточного газовыделения микроканальной пластины. По окончании обезгаживания МКП был измерен коэффициент усиления пластины при различных напряжениях на МКП. Полученные результаты показывают, что коэффициент усиления МКП изменяется одинаково как при обычном одностороннем обезгаживании, так и при предлагаемом двустороннем, а интенсивность остаточного газовыделения после двустороннего обезгаживания в 2,39 раза меньше, чем после одностороннего. Время, затраченное на двустороннее обезгаживание, составило 6 ч, а на одностороннее обезгаживание - 8 ч.

Также с использованием предлагаемого способа можно обезгаживать сборку, состоящую из двух или трех микроканальных пластин.

Повышение температуры, при которой выполняется электронное обезгаживание МКП, до 50-400°С также способствует повышению интенсивности газовыделения из каналов МКП, при этом общее время двустороннего электронного обезгаживания МКП дополнительно сокращается до 50%.

Использование предлагаемого способа электронного обезгаживания МКП по сравнению с прототипом позволяет существенного снизить газосодержание и газовыделение МКП до уровня требований фотоэлектронных приборов нового поколения с долговечностью 15000 ч и более, получив при этом требуемое усиление, и уменьшить трудоемкость процесса электронного обезгаживания МКП.


СПОСОБ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЕЗГАЖИВАНИЯ МИКРОКАНАЛЬНОЙ ПЛАСТИНЫ
СПОСОБ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЕЗГАЖИВАНИЯ МИКРОКАНАЛЬНОЙ ПЛАСТИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 71-80 из 726.
20.11.2013
№216.012.836e

Радиационная защита космической ядерной энергетической установки

Изобретение относится к радиационной защите в составе ядерной энергетической установки для космического аппарата. Защита в местах прохода трубопроводов снабжена вставками из теплозащитного материала, например, на основе кварцевых волокон, закрепленными на внешней поверхности защиты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499322
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.853e

Способ получения дихлоргидринов глицерина

Изобретение относится к способу получения дихлоргидринов глицерина, которые являются промежуточными продуктами для синтеза эпихлоргидрина. Способ включает гидрохлорирование глицерина газообразным хлористым водородом при температуре 70-140°С в присутствии карбоновой кислоты и нерастворимого в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499788
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8620

Пассивная система охлаждения электронных компонент печатных плат

Изобретение относится к области электроники, в частности к охлаждению теплонапряженных компонентов постоянно работающих электронных приборов, включая компьютеры, а также к области теплотехники, в частности к тепловым трубам. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500014
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a5a

Способ эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах с нитридным топливом и жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в ядерных реакторах на быстрых нейтронах с нитридным топливом и жидкометаллическим теплоносителем. Способ эксплуатации ядерного реактора осуществляют в замкнутом топливном цикле с переходом в течение нескольких кампаний к работе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501100
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a5b

Способ эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в ядерных реакторах на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Способ эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем осуществляют в замкнутом топливном цикле с переходом в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501101
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a5e

Устройство для резки чехла с отработавшим ядерным топливом в ячейке хранилища

Изобретение относится к области атомной техники и может быть использовано в устройствах для резки чехла с отработавшим ядерным топливом в ячейке хранилища. Устройство содержит вертикально-сверлильный станок, который установлен на платформе, расположенной с возможностью поворота относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501104
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a60

Способ дезактивации материалов

Изобретение относится к ядерной технике и технологии, к дезактивации различных материалов, загрязненных радионуклидами. В заявленном способе дезактивацию проводят в две стадии: на первой стадии в разогретую до 110°C камеру дезактивации с загрязненными материалами подают пар, активированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501106
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e33

Устройство для определения максимальной энергии электронов

Предложено устройство для определения максимальной энергии электронов. Устройство содержит фильтр из электропроводящего материала с малым атомным весом и известной зависимостью пробега электронов от их энергии и детектор для регистрации электронов. Устройство выполнено в виде монолитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502086
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e76

Способ модификации поверхностей металлов или гетерогенных структур полупроводников

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в космических технологиях, авиастроении, автомобилестроении, станкостроении, технологиях создания строительных материалов и конструкций, в области трубопроводного транспорта и в технологии создания полупроводниковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502153
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.905a

Лазерное устройство контроля околоземного космического пространства

Изобретение относится к области лазерной локации. Лазерное устройство контроля околоземного космического пространства содержит установленные на первой оптической оси вспомогательный источник лазерного излучения, селектор угловых мод с первым зеркалом резонатора, задающий генератор рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502647
Дата охранного документа: 27.12.2013
Показаны записи 71-80 из 559.
20.11.2013
№216.012.836e

Радиационная защита космической ядерной энергетической установки

Изобретение относится к радиационной защите в составе ядерной энергетической установки для космического аппарата. Защита в местах прохода трубопроводов снабжена вставками из теплозащитного материала, например, на основе кварцевых волокон, закрепленными на внешней поверхности защиты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499322
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.853e

Способ получения дихлоргидринов глицерина

Изобретение относится к способу получения дихлоргидринов глицерина, которые являются промежуточными продуктами для синтеза эпихлоргидрина. Способ включает гидрохлорирование глицерина газообразным хлористым водородом при температуре 70-140°С в присутствии карбоновой кислоты и нерастворимого в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499788
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8620

Пассивная система охлаждения электронных компонент печатных плат

Изобретение относится к области электроники, в частности к охлаждению теплонапряженных компонентов постоянно работающих электронных приборов, включая компьютеры, а также к области теплотехники, в частности к тепловым трубам. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500014
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a5a

Способ эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах с нитридным топливом и жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в ядерных реакторах на быстрых нейтронах с нитридным топливом и жидкометаллическим теплоносителем. Способ эксплуатации ядерного реактора осуществляют в замкнутом топливном цикле с переходом в течение нескольких кампаний к работе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501100
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a5b

Способ эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в ядерных реакторах на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Способ эксплуатации ядерного реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем осуществляют в замкнутом топливном цикле с переходом в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501101
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a5e

Устройство для резки чехла с отработавшим ядерным топливом в ячейке хранилища

Изобретение относится к области атомной техники и может быть использовано в устройствах для резки чехла с отработавшим ядерным топливом в ячейке хранилища. Устройство содержит вертикально-сверлильный станок, который установлен на платформе, расположенной с возможностью поворота относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501104
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a60

Способ дезактивации материалов

Изобретение относится к ядерной технике и технологии, к дезактивации различных материалов, загрязненных радионуклидами. В заявленном способе дезактивацию проводят в две стадии: на первой стадии в разогретую до 110°C камеру дезактивации с загрязненными материалами подают пар, активированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501106
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e33

Устройство для определения максимальной энергии электронов

Предложено устройство для определения максимальной энергии электронов. Устройство содержит фильтр из электропроводящего материала с малым атомным весом и известной зависимостью пробега электронов от их энергии и детектор для регистрации электронов. Устройство выполнено в виде монолитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502086
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e76

Способ модификации поверхностей металлов или гетерогенных структур полупроводников

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в космических технологиях, авиастроении, автомобилестроении, станкостроении, технологиях создания строительных материалов и конструкций, в области трубопроводного транспорта и в технологии создания полупроводниковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502153
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.905a

Лазерное устройство контроля околоземного космического пространства

Изобретение относится к области лазерной локации. Лазерное устройство контроля околоземного космического пространства содержит установленные на первой оптической оси вспомогательный источник лазерного излучения, селектор угловых мод с первым зеркалом резонатора, задающий генератор рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502647
Дата охранного документа: 27.12.2013
+ добавить свой РИД