可见光脉冲输入下微通道板光电倍增管的动态范围研究

结合理论分析与实验测试,研究了在可见光脉冲输入条件下频率以及第二片微通道板与阳极之间电势差对微通道板光电倍增管动态范围的影响。研究结果表明:随着信号光脉冲频率的增大,微通道板壁面电荷补充不充分致使阳极输出偏离线性,并逐渐趋于饱和。当输入可见光脉冲宽度为50 ns,频率为500 Hz时,阳极的最大线性输出达到2 V(即40 mA);当输入光频率增加到1000 Hz,阳极输出在1 V(即20 mA)时线性偏离程度达到10%以上;当输入光频率增加到5000 Hz,阳极输出在0.3 V(即6 mA)时线性偏离程度达到约15%。随着第二片微通道板与阳极之间电势差的增大,阳极最大线性输出电压呈现波动性变化而非与其呈线性关系。当第二片微通道板与阳极之间的电势差在200 V左右时,阳极线性输出电压达到峰值,随着电势差不断增大,阳极线性输出电压开始出现波动,在电势差为500 V左右时达到第二个峰值,这主要是由于极板间电场强度与空间电荷效应共同作用的结果。该研究可为提升微通道板光电倍增管的动态范围提供指导,便于其应用于强辐射脉冲测量、激光通信等领域。

用于光伏系统新型菲涅耳线聚焦聚光透镜设计

根据边缘光线原理 ,优化设计太阳电池及光伏系统的菲涅耳线聚焦聚光透镜 .设计光学聚光率为 1 8× ,可用于空间、地面光伏系统的聚光系统 .分析了其集光角特性 ,表明该菲涅耳线聚焦棱镜具有大的集光角 (±

高量子效率碲化铯紫外日盲阴极研制

碲化铯(Cs2Te)阴极是紫外探测器的重要组成部分,其研究的时间较早,在某些紫外探测领域得到了良好应用。但是,同时具有高量子效率及良好日盲特性的阴极制备工艺还需要进一步探索。本文采用电子束蒸发镀膜在石英窗上制备金属Ni膜作为Cs2Te阴极的导电基底,用四探针测试仪、高阻计和分光光度计研究了薄膜的方块电阻和透过率关系。在超高真空系统中进行Cs2Te阴极制备,研究Te膜厚度对阴极量子效率的影响关系。用X光能量色散谱分析Cs2Te光电阴极的组分,研究Cs量与阴极日盲特性的影响关系。结果表明,最佳Ni膜厚度为1.0 nm,其电阻为107Ω/□左右,其紫外波段透过率高达80%;Cs2Te阴极的Te膜厚度为2.0nm时,光电阴极量子效率达12%;当Cs2Te阴极中Cs过量,其波长响应向长波方向延伸,Cs欠量,阴极量子效率降低。

新型菲涅尔线聚光太阳电池组件特性分析

以PMMA为材料 ,采用热压成型工艺加工线聚焦菲涅尔聚光棱镜 ,对在其聚光条件下不同入射角度情况下太阳电池的电流电压特性进行测试 ,结果表明 :该菲涅尔线聚焦棱镜能有效提高太阳电池的单位输出功率 ,而且具有比较宽泛的集光角的特性 。

高分辨紫外电子轰击互补金属氧化物半导体器件的实验研究

基于真空紫外光电阴极和背照式互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器研制了紫外光响应的电子轰击CMOS(EBCMOS)器件,实现了EBCMOS器件在40 mlx光照度环境下的高分辨探测,电子图像灰度随电子能量的变化呈现出极好的线性关系.对器件成像分辨率测试的结果表明,在电场强度为5000 V/mm时,器件的空间分辨率可以达到25 lp/mm,与国际相关报道水平相当.研制的EBCMOS器件可直接在紫外弱光探测领域应用,如天文观察、高能物理、遥感测绘等,同时也可为下一步研制可见光和近红外敏感的EBCMOS器件提供参考.

新型菲涅尔线聚焦聚光太阳电池组件研究

以聚甲基丙烯酸甲脂为材料 ,采用热压成型工艺加工成型线聚焦菲涅尔聚光透镜 (8× ) ,可用于空间、地面光伏系统太阳电池组件的聚光系统 ,并对在其聚光条件下 ,太阳电池的电流电压特性进行测试 ,结果表明 ,该菲涅尔线聚焦棱镜能有效提高太阳电池的单位输出功率 模具的机械加工精度和光学抛光精度低 。

影响X射线像增强器分辨率的因素分析

对采用双近贴聚焦成像结构的MCP(Micro Channel Plate)-X射线像增强器的工作原理与结构进行了分析,对影响其空间分辨率的主要因素进行了研究.影响X射线成像系统分辨率的因素主要有X射线源焦斑的大小和X射线像增强器自身的分辨率,而影响X射线像增强器分辨率的因素主要有MCP输出面到荧光屏之间的距离、MCP输出面与荧光屏之间的电压差以及MCP自身的分辨率.通过对两种具有不同参量的X射线像增强器分辨率的理论计算及分辨率测试实验,将理论计算结果与测试实验结果对比,验证了分辨率计算公式及影响分辨率因素分析的正确性.

飞秒电子衍射系统的设计(英文)

研发的超快电子衍射系统由超快电子枪、样品室、超快读出系统、电源系统,以及真空系统等组成,该超快电子衍射系统具有较高的时间分辩能力和较强的探测能力.光电阴极是蒸镀于MgFB2窗上的35 nm的银膜,该阴极对266 nm的紫外光比较敏感,有较高的量子效率,又具有很好的化学稳定性.用短磁聚焦系统来实现对光电子的聚焦,有两对偏转板,其中的一对在测量时间脉宽时用作扫描板.用双MCP探测器来增强电子图像的强度,其增益在104以上,具有单电子探测能力.系统的总时间脉宽设计为358 fs .

生长速率对低压MOCVD外延生长GaAs/Ge异质结的影响

采用自制的液相金属氧化物化学汽相沉积 (LP MOCVD)设备 ,在Ge( 1 0 0 )向 ( 1 1 0 )面偏 9°外延生长出GaAs单晶外延层 ,对电池材料进行了X射线衍射测试分析 ,半峰宽为 5 2″ 讨论了外延生长参量对GaAs/Ge的影响 ,表明抑制反向畴不仅与过渡层有关 ,而且与GaAs单晶外延生长参量有关

GaSb衬底上外延InAs_xSb_(1-x)材料的LP-MOCVD研究

采用自制的低压金属有机化学汽相淀积LP-MOCVD设备,在(100)面GaSb单晶衬底上外延生长了InAsSb材料.用X射线双晶衍射、光学显微镜和扫描电镜、电子探针能谱仪等对材料特性进行了表征,分析研究了生长温度、Ⅴ/Ⅲ比、过渡层等对外延层的影响.并且获得了与GaSb衬底晶格失配度较低的表面光亮的晶体质量较好的InAsSb外延层.

热铟封技术中多层金属薄膜的研究

在像增强器制备过程中,转移阴极—铟封技术使器件设计更加自由,并能提高器件的增益及时间、空间分辨率。相对于冷压铟封,热铟封技术更加简单实用,设备造价低,因此,在真空光电器件制备领域有着广泛的应用前景。但是,热铟封技术在保证器件气密性方面仍需进一步改善。本文采用真空蒸镀方式,在玻璃上制备了多层金属薄膜,以提高In-Sn合金与玻璃的润湿性能。采用座滴法比较了合金在玻璃及五种膜层结构表面的润湿及铺展性能。利用JSM-6700F型场发射电子扫描显微镜分析了润湿界面特性。结果表明:In-Sn合金与玻璃的润湿性能差,且在封接界面处容易产生孔洞;In-Sn合金在膜层结构玻璃/Cr/Cu和玻璃/Cr/Ni/Cu/Ag上表现出良好的铺展性和润湿性,在封接界面处,合金与薄膜表层结合致密,无缝隙或孔洞出现;器件铟封实验表明,采用膜层结构玻璃/Cr/Ni/Cu/Ag,热铟封制管成品率高,气密性良好。

超快电子枪发射系统的优化设计

改进了超快电子衍射系统发射部分的数值计算模型和处理方法,使得计算结果更加接近于实际发射情形.研究了阴极表面面型对超快电子衍射系统时间分辨率的影响,提出了改进超快电子衍射系统时间分辨率的一个思路,该思路对于超快电子枪的设计及提高系统时间分辨率具有一定的作用.

MOCVD生长GaAs高质量掺碳研究

利用低压金属有机化合物汽相淀积 (LP -MOCVD)系统 ,通过调节生长参量和掺杂工艺 ,得到了晶格质量高、表面形貌好且空穴浓度从 8× 10 17到 4× 10 2 1可控的掺碳GaAs外延层 ,最后给出一应用实例—用重掺碳的GaAs材料做级联GaInP/GaAs/Ge太阳能电池的隧道结 .

Ge衬底上GaInP_2材料的生长研究

采用自制的低压金属有机化学汽相淀积LPMOCVD设备,在(100)面偏(110)面9°的Ge单晶衬底上外延生长了GaInP2材料,研究了生长温度、Ⅴ/Ⅲ比、生长速率等生长参数对GaInP2材料的表面形貌和固相组分的影响.结果表明,当GaInP2材料的生长温度为650～680℃,生长速率为25～35nm/min,Ⅴ/Ⅲ为180～220时,获得了满足级联电池的GaInP2材料.

一种响应波长在120nm～200nm的紫外像增强器

介绍了一种响应波长在120 nm^200 nm的紫外像增强器。它是采用CsI直接蒸镀在MCP上形成反射式光电阴极,用MgF2作为输入窗口,光纤面板作为输出窗的真空光电器件。管型采用近贴聚焦结构,从而使得弥散和像差得以减小,具有高的量子效率和空间分辨率。在静态测试中,空间分辨率可以达到18 lp/mm。该紫外像增强器可用于空间科学和天文观测领域。

用于线路板检测的高分辨率X射线像增强器的研制

鉴于传统的检测方法无法看到封装后芯片内部的线路虚焊和桥接等问题,而且随着封装的小型化和组装的高密度化以及各种新型封装技术的不断涌现,对于检测装置的分辨率要求越来越高,而高分辨率的X射线检测装置是解决这一问题的关键。提出一种新型高分辨率X射线像增强器,它是线路板检测和芯片封装检测装置中的核心器件之一,其极限分辨率制约着X射线检测装置的发展。通过对其制作工艺的改进和采用新型窗口材料进行真空封接,使其分辨率达到了20 lp/mm。

高温处理工艺对低压MOCVD外延GaAs/Ge太阳电池的影响

采用自制的低压金属有机化学汽相淀积LP MOCVD设备 ,在Ge衬底 (10 0 )面向 (111)偏9°外延生长出GaAs电池结构 ,对电池材料进行了X射线衍射分析 另外 ,对由此材料制成的太阳电池进行了性能测试 ,测试结果表明 ,Ge衬底的高温处理工艺对GaAs/Ge太阳电池的电流电压特性有一定的影响 试验表明 ,在 6 0 0～ 70 0℃之间高温处理效果较好 。

新型高分辨率BGAX射线检测机

介绍了BGA检测用X射线检测机的工作原理、系统组成和检测效果,详细介绍了X射线检测机的技术特点,从设备的各个组成部件的技术特点进行了详细分析,特别列出了若干检测的结果。

GaSb衬底上InAs_xSb_(1-x)合金的低压MOCVD生长和表征(英文)

采用自制的低压金属有机化学气相淀积设备,用三甲基镓、三甲基铟作为Ⅲ族源,三甲基锑和砷烷作为V族源在(100)面GaSb和GaAs单晶衬底上分别外延生长了InAsSb材料.用X射线双晶衍射、原子力显微镜、扫描电镜和电子探针能谱仪等对材料特性进行了表征,研究了生长温度、Ⅴ/Ⅲ比、过渡层等生长参数对外延层质量的影响.获得了与GaSb衬底晶格失配度为0.4%的表面光亮且晶体质量较好的InAs0.85Sb0.15外延层.

高分辨率多晶多反射X射线衍射仪在半导体材料分析中的应用

用高分辨率多晶多反射X射线衍射仪进行衍射空间的二维扫描是目前非损伤性表征半导体材料质量的手段之一．不同质量的材料在二维衍射空间中的衍射图形状不同．本文以GaAS／AlGaAs为例，展示了如何利用X射线的二维衍射空间图的形状来定性地分析半导体单晶样品的宏观弯曲、微观倾斜、组分梯度、应变、弛豫以及平行于界面的连续性等问题．所得结果同样适用于其它半导体材料．