CN102324369B - 双列直插式紫外光电管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双列直插式紫外光电管，包括管帽和管座，所述管帽与管座抽真空封装成一体，所述管帽设有内置台阶，所述台阶上设置有由透紫材料制成的光窗，所述光窗下表面连接阳极，所述管座上表面设有阴极，所述管座两侧设有阳极引脚和阴极引脚，所述阳极和阴极分别连接到阳极引脚和阴极引脚。本发明的双列直插式紫外光电管确保了阳极和阴极之间的极间距离和和平行度，提高器件工作时间和使用寿命，提高产品的成品率和一致性，填补了紫外光敏管在封装方式上的空白，提高了器件在封装及电路设计、应用的兼容性。本发明的双列直插式紫外光电管适用于需要紫外光辐射检测的领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电管，特别涉及一种双列直插式紫外光电管。
背景技术
紫外探测技术是继红外和激光技术之后发展起来的又一重要的光电探测技术，其在医学、生物学、军事等领域的应用前景广阔，对一个国家的国防和国民经济建设均有重要的意义，可以广泛应用在航空器、火箭等的尾焰探测、导弹探测及制导、紫外保密通信、火灾报警等方面。目前的紫外光电管都是采用透紫玻璃或石英玻璃作为外壳和光窗，利用钼、镍等金属材料作为光电子发射阴极，用玻壳把阴阳极封装在光电管里边，然后通过排气之后再充入工作气体，像制作灯泡一样制作完成。
申请号为200810044571.X的中国发明专利公开了一种紫外火焰传感器及其制作方法，包括透紫玻璃片；网状阳极，该阳极层制作在透紫玻璃片上；阴极衬底玻璃片；光电阴极，该层制作在阴极衬底玻璃片上面；玻璃环，该玻璃环制作在阴极和阳极中间；抽真空口，该抽真空口制作在玻璃环上；塑封底座，该底座制作在阴极衬底玻璃下面；阴极和阳极引出线，该引出线粘接在塑封底座上，分别与阴极和阳极引出线相连接；塑料外壳，该外壳制作在塑封底座、玻璃环和玻璃片周围。该发明结构简单、尺寸小、强度高、灵敏度高。但是，在制作紫外火焰传感器过程中，玻璃环与带电极的紫外玻璃片粘接形成玻璃腔体时，难以保证阴极和阳极之间的极间距离和平行度，影响器件工作时间和使用寿命，产品的成品率和一致性低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种确保阴极和阳极之间极间距离和平行度的双列直插式紫外光电管，该双列直插式紫外光电管灵敏度高 、体积小、生产自动化程度高、抗震性好，产品成品的一致性和优品率高。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种双列直插式紫外光电管，包括管帽和管座，所述管帽与管座抽真空封装成一体，所述管帽内对应设有台阶，所述由透紫材料制成的光窗设置在该台阶上，所述光窗下表面连接阳极，所述管座上表面设有阴极，所述管座两侧设有阳极引脚和阴极引脚，所述阳极和阴极分别连接到阳极引脚和阴极引脚。所述台阶的加工精度达到微米数量级，阴极和阳极分别位于所述台阶上下平面处，台阶确保了阳极和阴极的极间距离和平行度，极间距离和平行度公差范围控制在10um以内，提高了器件工作时间和使用寿命。
作为优选，所述阳极为金属膜，且为丝状结构或网状结构。这种结构的阳极透光率好，可增强光电效应强度。
进一步的，所述阳极采用金属膜附着于光窗背面形成一体结构。阳极不易散架，提高了器件使用寿命。
作为优选，所述光窗下表面是平面，上表面或为平面或为凸面，上表面为凸面时可增加外部通光量，提高探测灵敏度。
作为优选，所述阴极采用陶瓷基体表面镀金属膜形成一体结构，该金属膜为阴极。阴极为面电极，扩大了光电子接触面积，提高探测灵敏度。
作为优选，所述管帽和管座为陶瓷材料，陶瓷绝缘性好，热膨胀系数小。
作为优选，所述台阶上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内，以确保阳极和阴极的极间距离和平行度。
作为优选，所述透紫材料为石英玻璃或蓝宝石，这两种材料透紫外光效果好。
一种双列直插式紫外光电管的制作方法，所述方法包括：
1）通过真空镀膜工艺将透紫材料的一面镀金属膜，并通过光刻、掩膜、腐蚀工艺制作成丝状或网状的阳极和光窗，所述阳极附着在光窗背面形成一体结构；以陶瓷为基体制作出管座，通过陶瓷金属化工艺在管座上表面镀金属膜制作阴极；在管帽内设置一个内置台阶，所述台阶上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内；
2）通过金属化工艺把已制成的附着阳极的一体结构的光窗和管帽需焊接的部分预先进行金属化，然后将该光窗置于管帽台阶上并与管帽封接为一体，制作成带光窗的管帽；通过真空镀膜、光刻、腐蚀工艺将阳极和阴极分别与阳极引脚、阴极引脚相连。
3）将管帽与管座抽真空封装连接为一体。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明采用在管帽上设置一内置台阶，其加工精度达到微米数量级，其上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内，确保了阳极和阴极之间的极间距离和和平行度，极间距离和平行度公差范围控制在10um以内，提高器件工作时间和使用寿命；
2、本发明采用透紫材料制作的丝状或网状阳极的透光率好，阴极为面电极，扩大了光电子接触面积，光电效应响应速度快、灵敏度高；
3、本发明采用固体封装结构，封接为成品后所有零件成为一个刚体，以保证在一定的震动冲击下，管子的零件和相对位置不变，抗冲击震动性好。
附图说明：
图1是本发明结构图；
图2是本发明俯视图；
图3是本发明网状阳极图；
图4是本发明丝状阳极图；
图中标记：1-光窗，2-管帽，3-阳极引脚，4-管座，5-阳极，6-阴极，7-阴极引脚，8-金属化钎焊层。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
如图1、图2所示，本发明的一种双列直插式紫外光电管，包括管帽2和管座4，管,2和管座4为陶瓷材料，陶瓷绝缘性好，热膨胀系数小，所述管帽2与管座4抽真空封装成一体，所述管帽2内对应设有台阶。所述由透紫材料制成的光窗1设置在该台阶上，所述光窗1下表面是平面，上表面或为平面或为凸面，上表面为凸面时可增加外部通光量，提高探测灵敏度。所述透紫材料为石英玻璃或蓝宝石，这两种材料透紫外光效果好。所述光窗1下表面连接阳极5，所述阳极5为金属膜，且为丝状结构或网状结构，如图3、图4所示，这种结构的阳极5透光率好，进一步的，所述阳极5采用金属膜附着于光窗1背面形成一体结构，阳极5不易散架，提高了器件使用寿命。所述管座4上表面设有阴极4，所述阴极6采用陶瓷基体表面镀金属膜形成一体结构，该金属膜为阴极6。阴极6为面电极，扩大了光电子接触面积，提高探测灵敏度。所述管座4两侧设有阳极引脚3和阴极引脚7，所述阳极5和阴极6分别连接到阳极引脚3和阴极引脚7。阴极6和阳极5分别位于所述台阶上下平面处，所述台阶上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内，以确保阳极5和阴极6的极间距离和平行度，极间距离和平行度公差范围控制在10um以内，提高了器件工作时间和使用寿命、灵敏度高。
一种双列直插式紫外光电管的制作方法，所述方法包括：
1）通过真空镀膜工艺将透紫材料的一面镀金、镍、钨、钼和/或可伐等金属膜，并通过光刻、掩膜、腐蚀工艺制作成丝状或网状的阳极5和光窗1，所述阳极5附着在光窗1背面形成一体结构，使阳极牢固附着于光窗背面，不易散架；以陶瓷为基体制作出管座4，通过陶瓷金属化工艺在管座4上表面镀镍或钼金属膜制作阴极6；在管帽2上加工出一个内置台阶，加工精度控制在微米数量级，所述台阶上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内，用以确保阳极和阴极之间的极间距离和平行度，延长器件工作时间，提高灵敏度；
2）通过金属化工艺把已制成的附着阳极5的一体结构的光窗1和管帽2需焊接的部分预先进行金属化形成金属化钎焊层8，然后将该光窗1置于管帽2台阶上并与管帽2焊接封装为一体，制作成带光窗1的管帽2；通过集成电路的加工工艺和方法在管座4两侧制作阳极引脚3和阴极引脚7，再通过真空镀金、镍、钨、钼和/或可伐等金属膜、光刻、腐蚀工艺刻线将阳极5与阳极引脚3连接，阴极6与阴极引脚7相连；
3）将管帽2与管座4抽真空封装连接为一体。
本发明的双列直插式紫外光电管采用在管帽上设置一个内置台阶，加工精度达到微米数量级，其上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内，确保了阳极和阴极之间的极间距离和平行度，提高器件工作时间、使用寿命和灵敏度；本发明采用透紫材料制作的丝状或网状阳极的透光率好，光照量越多，越容易产生光电效应，灵敏度提高；本发明采用固体封装结构，封接为成品后所有零件成为一个刚体，以保证在一定的震动冲击下，管子的零件和相对位置不变，抗冲击震动性好；本发明采用集成电路的加工工艺的制作方法，制作的双列直插式紫外光电管体积小、生产自动化程度高、成品率和优品率提高。
Claims (9)
1.一种双列直插式紫外光电管，包括管帽和管座，其特征在于，所述管帽与管座抽真空封装成一体，所述管帽设有内置台阶，所述台阶上设置有由透紫材料制成的光窗，所述光窗下表面连接阳极，所述管座上表面设有阴极，所述管座两侧设有阳极引脚和阴极引脚，所述阳极和阴极分别连接到阳极引脚和阴极引脚；其中，所述台阶上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内。
2.根据权利要求1所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述阳极为金属膜，且为丝状结构。
3.根据权利要求1所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述阳极为金属膜，且为网状结构。
4.根据权利要求2或3任意一项所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述阳极采用金属膜附着于光窗背面形成一体结构。
5.根据权利要求4所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述光窗下表面是平面，上表面或为平面或为凸面。
6.根据权利要求5所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述阴极为金属膜。
7.根据权利要求6所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述管帽和管座为陶瓷材料。
8.根据权利要求7所述的双列直插式紫外光电管，其特征在于：所述透紫材料为石英玻璃或蓝宝石。
9.根据权利要求8所述的双列直插式紫外光电管的制作方法，其特征在于：所述方法包括：
1）通过真空镀膜工艺将透紫材料的一面镀金属膜，并通过光刻、掩膜、腐蚀工艺制作成丝状或网状的阳极和光窗，所述阳极附着在光窗背面形成一体结构；以陶瓷为基体制作出管座，通过陶瓷金属化工艺在管座上表面镀金属膜制作阴极；在管帽内设置一个内置台阶，台阶上平面和下平面的平行度公差范围控制在10um以内；
2）通过金属化工艺把已制成的附着阳极的一体结构的光窗和管帽需焊接的部分预先进行金属化，然后将该光窗置于管帽台阶上并与管帽封接为一体，制作成带光窗的管帽；通过真空镀膜、光刻、腐蚀工艺将阳极和阴极分别与阳极引脚、阴极引脚相连；
3）将管帽与管座抽真空封装连接为一体。
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