CN104979148A - 一种提高微光像增强器输出亮度均匀性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高微光像增强器输出亮度均匀性的方法，主要用于对超二代微光像增强器输出亮度不均匀性的修正，提高输出亮度的均匀性。其主要技术方案是：在微光像增强器输出窗的外表面，镀制一层非均匀性修正膜，膜层厚度为35--45?，所用的镀制挡板，在中间开有一个与微光像增强器输出窗外表面直径相应的心脏形通孔。本发明通过试用证明：镀制非均匀性修正膜后，不均匀性数值由原来的66.7%下降低至10%，选管合格率提高了30%以上，仪器装校的工作效率大幅提高。能够满足军事、科研及特殊民用行业的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种微光像增强器制造的工艺方法，主要用于对超二代微光像增强器输出亮度不均匀性的修正，有效地提高输出亮度的均匀性。
背景技术
微光像增强器是微光夜视仪的标准核心部件，以超二代微光像增强器为例（见图
1
），它由输入窗
1
、光电阴极
2
、微通道板
3
、荧光屏
4
、输出窗
5
等组成。其主要工作原理：在夜间，当微弱光线透过输入窗
1
被光电阴极
2
吸收，光电阴极发射出电子，光电子在电场作用下进入微通道板
3
，经过微通道板后光电子得到倍增，微通道板输出的光电子最后轰击荧光屏
4
发光，并通过输出窗
5
输出，这样输出的光通量与输入的光通量相比放大了数万倍，即输出亮度达到人眼观察目标的亮度，实现了人眼在黑暗中观察目标的目的。在实际中，微光像增强器普遍存在着输出亮度不均匀性的现象，这是由于零部件的不均匀性和制造过程中产生的不均匀性综合作用的结果，难以避免。
微光像增强器输出亮度不均匀性，通用技术条件要求不大于
66.7%
，而对于应用到军事、科研及特殊的民用行业中，要求输出亮度的均匀性较高。如用于图像匹配
ICCD
中的微光像增强器，输出的不均匀性将对测量和匹配结果带来较大误差，用户对不均匀性要求较高，要求小于
30%
。为满足用户的特殊要求，约有半数以上的产品因此被淘汰，造成了长期以来选管合格率偏低的状况。不均匀性指标在整体批量中接近临界值，给夜视仪器的装配调校增加了难度和工作量，给系统的成像效果也带来严重的不良影响。故必须对此类像增强器输出亮度不均匀性的技术难题进行解决。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题和目的是：根据现行的超二代微光像增强器输出亮度均匀性差，达不到特殊领域使用的要求，设计一种工艺方法，即在超二代微光像增强器的输出窗外表面镀制一层非均匀性修正膜，对输出亮度的不均匀性进行修正。从根本上提高微光像增强器输出亮度的均匀性，以满足特殊领域的使用需求。
本发明的主要技术方案：在微光像增强器输出窗的外表面，镀制一层非均匀性修正膜，即金属铬膜
,
膜层厚度为
35--45Å
，所用的镀制挡板，在中间开有一个与微光像增强器输出窗外表面直径相应的心脏形通孔，具体操作：
A
、蒸镀材料除气，在镀膜前，将蒸材料铬放入真空镀膜机内的坩埚内，进行
10
分钟的抽真空除气处理；
B
、安装像增强器，将像增强器装入圆托盘，把装有像增强器的圆托盘放入真空镀膜腔体内的旋转架上；
C
、安装镀制挡板，将镀制挡板用螺栓固定在镀膜机的旋转架上，尽量使镀制挡板靠近像增强器的输出窗外表面；
D
、蒸镀金属铬膜层，抽真空，使真空镀膜腔体内的真空度达到小于
2
×
10-5mbar
时，转动旋转架，旋转速度调整在
25--30
转
/
分钟，设定膜层厚度达
35--45Å
、蒸发电流达
14-15mA
、蒸发速率达
1-1.5Å
／秒，开始蒸镀铬膜层，当层厚度达到
35--45Å
时，停止蒸镀；
E
、取出微光像增强器，对真空镀膜机腔体进行放气，真空度等于大气压时取出微光像增强器；
F
、测试不均匀性，对微光像增强器膜层进行厚度和亮度均匀性检测。
本发明通过实际试用证明：镀制非均匀性修正膜后，能较好的修正微光像增强器输出亮度不均匀性，不均匀性数值由原来的
66.7%
下降低至
10%
，选管合格率提高了
30%
以上，仪器装校的工作效率大幅提高。完全达到用于图像匹配
ICCD
中的微光像增强器不均匀性指标的要求，能够满足军事、科研及特殊民用行业的需求。
附图说明
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细地描述。
图
1
，是微光像增强器的结构示意图。
图
2
，是本发明的工艺流程示意图。
图
3
，是本发明的镀膜状态示意图。
图
4
，本发明的镀制挡板示意图。
图
5
，是微光像增强器输出亮度不均匀性曲线图，坐标
X
为微光像增强器输出窗直径（
mm
），坐标
Y
为相对输出亮度值。
图
6
，是不均匀性修正膜透过率曲线图，坐标
X
为与微光像增强器输出窗
相同的直径，坐标
Y
为相对输出亮度值。
具体实施方式
参照图
1
、
2
、
4
，对本发明的主要技术方案进行说明：本发明采用在微光像增强器输出窗
5
的外表面，镀制一层非均匀性修正膜
6
（见图
1
），即金属铬膜
,
膜层厚度为
35--45Å
，所用的镀制挡板
7
（见图
4
），在中间开有一个与微光像增强器输出窗
5
外表面直径相应的心脏形
♥
通孔，具体操作（见图
3
）：
A
、蒸镀材料除气，在镀膜前，将蒸镀材料铬放入真空镀膜机内的坩埚内，进行
10
分钟的抽真空除气处理；
材料：粉末状的金属铬，纯度在
99.99%
以上
设备：普通真空镀膜机
B
、安装像增强器，将像增强器
7
装入圆托盘
11
，把装有像增强器的圆托盘放入真空镀膜腔体
10
内的旋转架
8
上；
设备：普通真空镀膜机
工具：自制圆托盘
C
、安装镀制挡板，将镀制挡板
12
用螺栓
9
固定在镀膜机的旋转架
8
上，尽量使镀制挡板靠近像增强器的输出窗
5
外表面；
工具：镀制挡板
D
、蒸镀金属铬膜层，抽真空，使真空镀膜腔体
10
内的真空度达到小于
2
×
10-5mbar
时，转动旋转架
8
，旋转速度调整在
25--30
转
/
分钟，设定膜层厚度达
35--45Å
、蒸发电流达
14-15mA
、蒸发速率达
1-1.5Å
／秒，开始蒸镀铬膜层，当层厚度达到
35--45Å
时，停止蒸镀；
E
、取出微光像增强器，对真空镀膜机腔体进行放气，真空度等于大气压时取出微光像增强器；
F
、测试不均匀性，对微光像增强器膜层进行厚度和亮度均匀性检测。
仪器：光电膜层厚度测量仪、亮度均匀性测量仪。
参照图
3
，所述的镀制挡板
7
（见图
4
），在中间开有一个与微光像增强器输出窗
5
外表面直径相应的心脏形
♥
通孔，通孔是根据微光像增强器所需修正的不均匀性数值
(
见图
5)
和不同修正膜层厚度的透过率
(
见图
6)
等综合因素选取的（详细计算及其他曲线图略），该通孔不完全是心脏形，但是酷似心脏形。
本发明除用于超二代微光像增强器输出亮度不均匀性的修正外，只要对修正膜层厚度稍作调整，也可用于其他微光像增强器输出亮度不均匀性的修正，效果相同。
Claims (1)
1.一种提高微光像增强器输出亮度均匀性的方法，其特征在于：在微光像增强器输出窗（5）的外表面，镀制一层非均匀性修正膜（6），即金属铬膜, 膜层厚度为35--45 Å ，所用的镀制挡板（7），在中间开有一个与微光像增强器输出窗（5）外表面直径相应的心脏形（♥）通孔，具体操作：
A、蒸镀材料除气，在镀膜前，将蒸镀材料铬放入真空镀膜机内的坩埚内，进行10分钟的抽真空除气处理；
B、安装像增强器，将像增强器（7）装入圆托盘（11），把装有像增强器的圆托盘放入真空镀膜腔体（10）内的旋转架（8）上；
C、安装镀制挡板，将镀制挡板(12)用螺栓(9)固定在镀膜机的旋转架（8）上，尽量使镀制挡板靠近像增强器的输出窗（5）外表面；
D、蒸镀金属铬膜层，抽真空，使真空镀膜腔体（10）内的真空度达到小于2×10-5mbar时，转动旋转架（8），旋转速度调整在25--30转/分钟，设定膜层厚度达35--45 Å、蒸发电流达14-15mA、蒸发速率达1-1.5 Å／秒，开始蒸镀铬膜层，当层厚度达到35--45 Å时，停止蒸镀；
E、取出微光像增强器，对真空镀膜机腔体进行放气，真空度等于大气压时取出微光像增强器；
F、测试不均匀性，对微光像增强器膜层进行厚度和亮度均匀性检测。
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2014
- 2014-04-09 CN CN201410139050.8A patent/CN104979148B/zh active Active
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