敘述了Rb2Te 日盲紫外陰極的制作工藝并制作了Rb2Te 日盲紫外陰極。測(cè)量了Rb2Te 和Cs2Te 兩種日盲紫外陰極的光譜響應(yīng)、光譜反射率、光譜吸收率和250 nm 波長(zhǎng)激發(fā)條件下的熒光譜。測(cè)量結(jié)果表明，Rb2Te 日盲紫外陰極的光譜響應(yīng)更高，但光譜響應(yīng)的峰值和長(zhǎng)波截止波長(zhǎng)也更短。Rb2Te 日盲紫外陰極光譜響應(yīng)的峰值波長(zhǎng)位于225 nm，長(zhǎng)波截止波長(zhǎng)位于315 nm，而Cs2Te 日盲紫外陰極光譜響應(yīng)的峰值波長(zhǎng)位于250 nm，長(zhǎng)波截止波長(zhǎng)位于323 nm。另外Rb2Te 日盲紫外陰極的日盲特性更好， 633 nm 波長(zhǎng)的光譜響應(yīng)為10 - 5mA/W 的數(shù)量級(jí)，較Cs2Te 日盲紫外陰極低一個(gè)數(shù)量級(jí)。光譜反射率的測(cè)量結(jié)果表明，Rb2Te 日盲紫外陰極的光譜反射率曲線形狀與Cs2Te 日盲紫外陰極的光譜反射率曲線形狀相似，區(qū)別是整個(gè)光譜反射率曲線向短波方向移動(dòng)，且波長(zhǎng)越長(zhǎng)，移動(dòng)越大。另外Rb2Te 日盲紫外陰極的光譜反射率在200 ～ 450 nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi)均低于Cs2Te 日盲紫外陰極的光譜反射率，由此可推斷出Rb2Te 紫外陰極的折射率低于Cs2Te 紫外陰極的折射率，并且波長(zhǎng)越長(zhǎng)，折射率差別越大。光譜吸收率的測(cè)量結(jié)果表明，Rb2Te 日盲紫外陰極的吸收率大于Cs2Te 紫外陰極的吸收率。光譜吸收率越高，光譜響應(yīng)也越高，與光譜響應(yīng)的測(cè)量結(jié)果相吻合。熒光譜的測(cè)試結(jié)果表明，在250 nm 波長(zhǎng)激發(fā)條件下，在200 ～ 450nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，Rb2Te 紫外陰極的熒光強(qiáng)于Cs2Te 紫外陰極的熒光，原因是Rb2Te 陰極的吸收率高于Cs2Te 紫外陰極的吸收率。光譜吸收率越高，熒光越強(qiáng)，這同樣與光譜響應(yīng)的測(cè)試結(jié)果相吻合。所以Rb2Te 日盲紫外陰極與Cs2Te 日盲紫外陰極相比，性能更優(yōu)，可用于日盲紫外探測(cè)器。

　　電力輸送在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位越來越重要，實(shí)現(xiàn)安全和無間斷的電力輸送是電力部門所追求的目標(biāo)。長(zhǎng)距離的電力輸送往往需要在超高電壓的條件下進(jìn)行，因此對(duì)輸電塔、輸電線的維修和維護(hù)是保證電力安全輸送的前題。高壓輸電塔往往高達(dá)幾十米，有的甚至上百米，而且多數(shù)的高壓輸電塔安裝在崇山峻嶺之中，因此完全靠人工來完成輸電線路的檢查幾乎是不可能的。高壓輸電線路發(fā)生的故障之一是線路之間發(fā)生漏電或放電，而如果在故障的初期不及時(shí)進(jìn)行排除或維修，后果將不堪設(shè)想。因此在輸電線路上及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏電或放電現(xiàn)象，是保證及時(shí)對(duì)輸電線路進(jìn)行故障排除，避免由于輸電線路故障而造成重大損失的必要保證。目前電暈檢查儀是檢查高壓輸電線之間發(fā)生放電或漏電的有效工具。電暈檢查儀有紅外和紫外兩種，但目前紫外電暈檢查儀在電暈放電的檢查中，應(yīng)用更廣。這是因?yàn)樵诖髿鈱酉拢�或在海平面上，由于大氣層中O3的吸收，周圍環(huán)境中沒有300 nm 以下的紫外線，因此當(dāng)用日盲紫外探測(cè)器來探測(cè)300 nm 以下的紫外線時(shí)，所獲得紫外圖像的對(duì)比度較紅外探測(cè)器好，因此在電暈檢查方面，采用紫外探測(cè)器的趨勢(shì)越來越明顯。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃，將來的電網(wǎng)為智能型的電網(wǎng)，即在輸電塔上安裝有日盲紫外探測(cè)器，探測(cè)器定期的探測(cè)高壓輸電線的情況并將信號(hào)傳回監(jiān)控中心，因此監(jiān)控中心可以及時(shí)掌握輸電線路的情況并進(jìn)行處理，所以對(duì)日盲紫外探測(cè)器的市場(chǎng)需求很大。日盲紫外探測(cè)器的關(guān)鍵部件為日盲紫外光電陰極( 簡(jiǎn)稱日盲紫外陰極或紫外陰極) 。常用的紫外陰極材料有Cs-I、K-Br、Cs-Te 等，如美國(guó)哈勃望遠(yuǎn)鏡中的近紫外探測(cè)器用的是Cs-Te 陰極，美國(guó)中程太空實(shí)驗(yàn)( Midcourse Space Experiment，MSX) 攜帶的紫外可見光成像器和光譜成像器( Ultraviolet and Visible Imagers and Spectrographic Imagers，UVISI)中紫外探測(cè)器的光電陰極為Rb-Te 陰極和Cs-I陰極。

　　在國(guó)內(nèi)，對(duì)Cs2 Te 日盲紫外光電陰極的研究較多，并且取得了富有成效的研究成果，對(duì)Rb2Te 紫外陰極也有研究，但報(bào)道不多。而Rb2Te 紫外陰極又是研究RbCsTe 三元日盲紫外陰極的基礎(chǔ)，因此進(jìn)一步開展Rb2 Te 紫外陰極的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、Rb2Te 陰極樣品制作

　　由于Rb2Te 紫外陰極和Cs2Te 紫外陰極的材料性能相當(dāng)，因此Rb2Te 陰極的電阻也很高，為了使光電陰極在發(fā)射光電子時(shí)電子能得到及時(shí)補(bǔ)償，需要在陰極的石英窗上制作一層金屬導(dǎo)電基底。陰極的導(dǎo)電基底應(yīng)滿足以下條件：

　　①面電阻足夠小，一般導(dǎo)電基底的面電阻小于107 Ω 就能滿足要求;

　　②對(duì)響應(yīng)波段光輻射透過率高；③與紫外光陰極相容。Rb2Te 陰極導(dǎo)電基底的制作與Cs2Rb 陰極導(dǎo)電基底的制作工藝相同。選用Ni-Cr 合金作為陰極基底的導(dǎo)電材料，采用電子束加熱的方式蒸發(fā)。由于要陰極襯底表面的面電阻小，Ni-Cr 膜層的厚度就要厚，同時(shí)石英窗的透過率就會(huì)低，從而會(huì)影響陰極的靈敏度。所以在陰極石英窗表面上鍍制導(dǎo)電基底時(shí)，膜層的厚度要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)陰極的電流發(fā)射密度來決定。對(duì)于微弱信號(hào)的探測(cè)而言，10 nm 或以上的膜層厚度即可，圖1 是典型的蒸鍍導(dǎo)電膜層之后的石英窗光譜透過率。

圖1 石英窗透過率

　　Rb2Te 紫外陰極的基本制作工藝是這樣，首先將鍍有Ni-Cr 導(dǎo)電基底的石英窗、管殼以及Te、Rb 蒸發(fā)源等裝入紫外陰極的制作真空系統(tǒng)。其中Te 源采用Te-In 合金；Rb 源采用由Rb2CrO4和ZrAl 混合粉末。

　　對(duì)紫外陰極制作真空系統(tǒng)進(jìn)行溫度為300℃，保溫時(shí)間為12 h 的烘烤除氣。當(dāng)烘烤時(shí)間完成之后，讓系統(tǒng)緩慢降溫。當(dāng)溫度下降到170℃時(shí)，打開低壓汞燈、紫外陰極光電流監(jiān)控裝置，并利用記錄儀記錄光電流的變化。分別打開Te 蒸發(fā)源和Rb 蒸發(fā)源的蒸發(fā)電流，同時(shí)蒸發(fā)Te 原子和Rb 原子，使其反應(yīng)生成Rb2Te 膜層，當(dāng)Te 原子和Rb 原子開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成Rb2Te 陰極膜層時(shí)，紫外陰極的光電流會(huì)上升，并且隨著Rb2Te紫外陰極膜層的加厚，光電流隨之增加。當(dāng)光電流達(dá)到最大值之后，停止Te 原子和Rb 原子的蒸發(fā)，關(guān)掉Te蒸發(fā)源和Rb 蒸發(fā)源的蒸發(fā)電流。陰極膜層制作完成之后將真空系統(tǒng)溫度降低并將陰極封接在真空管殼中，這樣日盲紫外Rb2Te 陰極樣品就制作完成了。

2、結(jié)論

　　(1) Rb2Te 紫外陰極的光譜響應(yīng)高于Cs2Te 紫外陰極的光譜響應(yīng)，其光譜響應(yīng)的峰值波長(zhǎng)在225nm。在633 nm 處的光譜靈敏度為10 - 5 mA/W 的數(shù)量級(jí)，日盲特性優(yōu)于Cs2Te 紫外陰極。

　　(2) 在200 ～ 450 nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，Rb2Te 紫外陰極材料的折射率小于Cs2Te 紫外陰極材料的折射率，對(duì)同樣厚度的Rb2 Te 紫外陰極和Cs2 Te 紫外陰極來講，Rb2 Te 紫外陰極的光譜反射率低于Cs2 Te的光譜反射率，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，差別越大；波長(zhǎng)越小，差別越小。

　　(3) Rb2Te 紫外陰極和Cs2 Te 紫外陰極的吸收限約為450 nm。在200 ～ 450 nm 的吸收帶范圍內(nèi)，Rb2Te 紫外陰極的吸收率均高于Cs2 Te 紫外陰極的吸收率。這與Rb2Te 紫外陰極的光譜響應(yīng)高于Cs2Te 紫外陰極光譜響應(yīng)的結(jié)論相吻合。

　　(4) 在250 nm 波長(zhǎng)激發(fā)條件下，在200 ～ 450nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，Cs2 Te 紫外陰極的熒光譜高于Cs2Te 紫外陰極的熒光譜，主要原因是Rb2 Te 紫外陰極的光譜反射率低于Cs2Te 紫外陰極的光譜反射率。在同樣入射光照射條件下，熒光譜越高，陰極靈敏度也越高。

　　(5) Rb2Te 紫外陰極是一種性能良好的日盲紫外光電陰極，其制作工藝與Cs2 Te 紫外陰極的制作工藝類似，因此也是日盲紫外探測(cè)成像器件光電陰極的選擇之一。