專利名稱：存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子器件殘余氣體的檢測領(lǐng)域，具體來說，涉及一種存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
真空電子器件(vacuum electronic device)指借助電子在真空或者氣體中與電磁場發(fā)生相互作用，將一種形式電磁能量轉(zhuǎn)換為另一種形式電磁能量的器件。具有真空密封管殼和若干電極，管內(nèi)抽成真空，殘余氣體壓力為10_4 10_8帕。有些在抽出管內(nèi)氣體后，再充入所需成分和壓強的氣體。廣泛用于廣播、通信、電視、雷達、導(dǎo)航、自動控制、電子對抗、計算機終端顯示、醫(yī)學(xué)診斷治療等領(lǐng)域。大量事實證明，VED的損壞機制包括如下幾個方面陰極耗盡與中毒、管體打火、燈絲損壞等，其中陰極與管體問題都與管內(nèi)殘余氣體有著密不可分的關(guān)系。VED在長期存儲過程中，真空度變化將會導(dǎo)致其壽命衰退。增強可靠性必須解決VED存儲期內(nèi)真空度保持問題。解決真空度問題首先需要對真空度進行檢驗，傳統(tǒng)對殘余氣體檢測方案是使用四極質(zhì)譜儀等氣體分析儀，需要將四極質(zhì)譜儀與真空器件內(nèi)殘余氣體接觸。使用這種方法有明顯的缺點，測試儀器與真空器件環(huán)境接觸，改變了器件的結(jié)構(gòu)，影響器件內(nèi)殘余氣體檢測結(jié)果；對真空電子器件檢測破壞了真空環(huán)境。因此提出一種簡便易行、非破壞性的檢測方法具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，該光譜檢測裝置可對存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體進行檢測，并且不會破壞存儲態(tài)真空電子器件，保持器件的完整性；同時，還提供該光譜檢測裝置的檢測方法，該檢測方法采用非接觸性的方式，完成對存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體濃度的檢測，簡單易行。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，該光譜檢測裝置包括單光子計數(shù)器、光源、第一旋轉(zhuǎn)平臺、第二旋轉(zhuǎn)平臺、檢測器、支架和計算機，支架位于第一旋轉(zhuǎn)平臺外側(cè)，單光子計數(shù)器固定連接在支架上，且單光子計數(shù)器位于第一旋轉(zhuǎn)平臺上方，單光子計數(shù)器的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接；檢測器中相對的兩個側(cè)面為入光面和出光面，入光面和出光面均由玻璃制成，檢測器通過支座固定連接在第一旋轉(zhuǎn)平臺上，檢測器與真空電子器件陰極附近的漂移管相連通；光源固定連接在第二旋轉(zhuǎn)平臺上；第二旋轉(zhuǎn)平臺連接在第一旋轉(zhuǎn)平臺上，且第二旋轉(zhuǎn)平臺可在第一旋轉(zhuǎn)平臺上旋轉(zhuǎn)；單光子計數(shù)器、光源和檢測器到第一旋轉(zhuǎn)平臺的距離均相等。利用上述存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置的檢測方法，該檢測方法包括以下步驟步驟10)設(shè)定參數(shù)設(shè)定檢測器中有W種氣體粒子，依據(jù)式確定每種氣體粒子產(chǎn)生散射光強度為Ip 12、13、…、Iw，W種氣體粒子產(chǎn)生的總散射光強度Iq = VI2+I3+. . . +IW+IA，其中，Ia 為背景光的強度；
權(quán)利要求
1.一種存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，其特征在于，該光譜檢測裝置包括單光子計數(shù)器(I)、光源(2)、第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)、第二旋轉(zhuǎn)平臺(4)、檢測器(5)、支架(6 )和計算機(7 )，支架(6 )位于第一旋轉(zhuǎn)平臺(3 )外側(cè)，單光子計數(shù)器(I)固定連接在支架(6)上，且單光子計數(shù)器(I)位于第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)上方，單光子計數(shù)器(I)的信號輸出端與計算機(7)的信號輸入端連接；檢測器(5)中相對的兩個側(cè)面為入光面(501)和出光面(502)，入光面(501)和出光面(502)均由玻璃制成，檢測器(5)通過支座固定連接在第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)上，檢測器(5)與真空電子器件陰極(8)附近的漂移管(9)相連通；光源(2)固定連接在第二旋轉(zhuǎn)平臺(4)上;第二旋轉(zhuǎn)平臺(4)連接在第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)上，且第二旋轉(zhuǎn)平臺(4)可在第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)上旋轉(zhuǎn)；單光子計數(shù)器(I)、光源(2)和檢測器(5)到第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)的距離均相等。
2.按照權(quán)利要求1所述的存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，其特征在于，所述的光源(2)的輸出端口位于第二旋轉(zhuǎn)平臺(4)的幾何中心。
3.按照權(quán)利要求1所述的存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，其特征在于，所述的檢測器(5)位于第一旋轉(zhuǎn)平臺(3)的幾何中心。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，其特征在于，所述的光源(2)的輸出端口與檢測器入光面(501)的邊緣相對。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置的檢測方法，其特征在于，該檢測方法包括以下步驟 步驟10)設(shè)定參數(shù)設(shè)定檢測器(5)中有W種氣體粒子，依據(jù)式(I)確定每種氣體粒子產(chǎn)生散射光強度為1、12、13、…、Iw，W種氣體粒子產(chǎn)生的總散射光強度Iq=WI3+. +IW+IA，其中，Ia為背景光的強度;
6.按照權(quán)利要求5所述的存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置的檢測方法，其特征在于，所述的步驟70)之后，進行以下操作通過旋轉(zhuǎn)第二旋轉(zhuǎn)平臺(4)，改變k次采樣入射角度，k為大于等于I的整數(shù)，然后返回步驟40)至步驟70)，得到各種氣體的k個濃度，對各種氣體的(k+1)個濃度取算數(shù)平均值，得到各種氣體的平均濃度Mp 、…、風(fēng)最后進行步驟80)的操作，測算真空電子器件中殘余氣體的整體濃度M = M1 + +■■■ + Mv'。
Izw
全文摘要
本發(fā)明公開了一種存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體的光譜檢測裝置，包括單光子計數(shù)器、光源、第一旋轉(zhuǎn)平臺、第二旋轉(zhuǎn)平臺、檢測器、支架和計算機，支架位于第一旋轉(zhuǎn)平臺外側(cè)，單光子計數(shù)器固定連接在支架上，單光子計數(shù)器的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接；檢測器通過支座固定連接在第一旋轉(zhuǎn)平臺上，檢測器與真空電子器件陰極附近的漂移管相連通；光源固定連接在第二旋轉(zhuǎn)平臺上；第二旋轉(zhuǎn)平臺連接在第一旋轉(zhuǎn)平臺上，單光子計數(shù)器、光源和檢測器到第一旋轉(zhuǎn)平臺的距離均相等。該光譜檢測裝置對存儲態(tài)真空電子器件殘余氣體檢測時，不會破壞真空電子器件。本發(fā)明還公開了該光譜檢測裝置的檢測方法。該方法采用簡單易行，檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高。
文檔編號G01N21/25GK103063579SQ20121057436
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者孫小菡, 袁慧宇, 吳晨 申請人:東南大學(xué)