本發(fā)明屬于光學(xué)輻射定標測量的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于真空紫外波段的光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

真空紫外波段是指波長在200nm以下的電磁波。這個波段的電磁波在空氣中很容易被大氣吸收，只能在真空中傳播。由于真空紫外波段的電磁波在外空間探測、外空間遙感、等離子物理等領(lǐng)域的巨大作用，真空紫外光學(xué)得到了很大的關(guān)注。

真空紫外的光電器件可以利用特殊陰極的光電效應(yīng)將真空紫外波段光信號轉(zhuǎn)化為電信號，通過傳輸我們可以獲得該電信號，進而可以得到我們所能觀察到的圖像或者能夠分析的數(shù)據(jù)，這對于外空間的探索具有重大意義。針對真空紫外波段像增強器的光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)能夠更加直觀了解真空紫外光電器件的性能，這對改善光電器件的制作工藝、提高性能和檢測實用性提供可靠的數(shù)據(jù)分析。

近些年來，隨著國際和國內(nèi)外空間技術(shù)的發(fā)展，真空紫外探測技術(shù)應(yīng)用的越來越廣泛。所以對于真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試的研究需求變得越來越迫切。但是，目前國內(nèi)對于真空紫外波段的研究較少，針對真空紫外像增強器光譜響應(yīng)測試的研究更少，這就限制了我國外空間技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種針對真空紫外波段像增強器光的譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，可以定量檢測像增強器在115-200nm波段的光譜響應(yīng)。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，包括：氘燈、能量優(yōu)化器、單色儀、準直器、真空室、抽氣系統(tǒng)、測試樣品真空腔、機械泵、分子泵、直流—交流電流計、高壓電源、斬波器、鎖相放大器、真空度測試儀、工控計算機。真空紫外波段的單色光需要較好的真空環(huán)境，先使用機械泵將真空度達到5pa以下，再開啟分子泵使真空度達到工作水平。利用單色儀得到指定的單色光。

在提供高壓并檢測到光電流后，就進行信號處理。微弱的直流電信號處理較為簡單，使用電流計的放大電路，根據(jù)電流大小的不同選擇不同的放大倍數(shù)，就可以得到可檢測的電信號，再通過計算公式就可以還原回真實的光電流值。微弱的交流電信號處理較為復(fù)雜，需要通過濾波，再經(jīng)過放大電路，然后才能使用鎖相放大器讀取相應(yīng)的電壓值。

本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：1)本發(fā)明的系統(tǒng)可以對真空紫外波段像增強器的光譜響應(yīng)進行定量測試；2)本發(fā)明的系統(tǒng)有直流和交流兩種測試模式，能夠測量更小的光電流信號；3)本真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)還加入了交流信號測試，通過斬波器得到交流的光信號，這樣可以測量更微弱信號的光譜響應(yīng)。能夠更加詳細的了解真空紫外光電器件的性能，為光電器件的工藝提出更好地改善方向。

附圖說明

圖1是本發(fā)明對真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的流程示意圖。

圖3是直流測試模塊檢測到光譜響應(yīng)測試曲線。

圖4是交流測試模塊檢測到光譜響應(yīng)測試曲線。

圖5是樣品室中像增強器的夾具結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中編號所代表的含義為：1-氘燈光源，2-能量優(yōu)化器，3-濾波片輪，4-真空紫外單色儀，5-準直器，6-斬波器，7-樣品室，8-第一樣品前面板支撐件，9-第二樣品前面板支撐件，11-樣品前面板支撐件，10-接電環(huán)，12-樣品夾緊塊，13-固定加強塊，14-第一連接件、15-第二連接件、16-第三連接件，17-樣品夾緊平移臺，18-底板。

具體實施方式

結(jié)合附圖，本發(fā)明的一種真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，包括順次連接的氘燈1、能量優(yōu)化器2、濾波片輪3、真空紫外單色儀4、準直器5、斬波器6和樣品室7；

氘燈1發(fā)出全光譜的光線依次通過能量優(yōu)化器2、濾波片輪3、真空紫外單色儀4、準直器5、斬波器6后到達樣品室7，其中能量優(yōu)化器2對入射光線光進行光學(xué)優(yōu)化，濾波片輪3對入射光線進行濾波以保證光路中沒有雜散光,真空紫外單色儀4對入射光線進行處理得到單色光，準直器5對入射光進行準直處理，斬波器6將入射光變成固定頻率的交流光信號，樣品室7內(nèi)設(shè)置像增強器及其夾具；

斬波器6工作時為交流測試模式，斬波器6發(fā)出的光線為交流光信號，對樣品進行測量的器件包括依次連接的交流放大電路、鎖相放大器、工控機；

斬波器6不工作時為直流測試模式，斬波器6發(fā)出的光線為直流光信號，對樣品進行測量的器件為依次連接的直流電流計和工控機。

所述樣品室7內(nèi)還包括用于定標的硅光電池。

所述樣品室7內(nèi)的用于固定像增強器的夾具包括第一樣品前面板支撐件8、第二樣品前面板支撐件9、第三樣品前面板支撐件11、接電環(huán)10、樣品夾緊塊12、固定加強塊13、第一連接件14、第二連接件15、第三連接件16、樣品夾緊平移臺17和底板18；

所述第一樣品前面板支撐件8、第三連接件16和樣品夾緊平移臺17位于底板18上，樣品夾緊平移臺17位于第一樣品前面板支撐件8和第三連接件16之間，第二樣品前面板支撐件9、第三樣品前面板支撐件11位于第一樣品前面板支撐件8上，接電環(huán)10位于三個樣品前面板支撐件之間，用于像增強器通電；樣品夾緊平移臺17上方設(shè)置樣品夾緊塊12，其下設(shè)置用于提供壓力的彈簧；第三連接件16上依次設(shè)置第二連接件15和第一連接件14，第一連接件14的頂端設(shè)置固定加強塊13，所述固定加強塊13和連接件用于連接樣品室的上部真空腔室。

下面進行更詳細的描述。

結(jié)和圖1、圖2，根據(jù)本發(fā)明的一種真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，它是由氘燈光源1，能量優(yōu)化器2，濾波片輪3，真空紫外單色儀4，準直器5，斬波器6，樣品室7構(gòu)成。

在測試之前，要用硅光電池(此硅光電池由美國國家標準協(xié)會ansi定標)代替樣品來測試，通過計算可以得到此時每個單色光對應(yīng)的光功率。

由氘燈發(fā)出全光譜光，經(jīng)過能量優(yōu)化器優(yōu)化全光譜光，用mgf2濾光片濾掉絕大多數(shù)200nm以上的光。進入單色儀后，通過光柵可以得到指定的單色光，然后單色光由準直器變?yōu)槠叫泄狻Ｖ绷鳒y試時，單色光直接照在像增強器上，得到的光電流由直流電流計進行放大處理，最后由公共機進行數(shù)據(jù)處理。交流測試時，直流的單色光經(jīng)過斬波器得到固定頻率的交流光信號，交流的光信號照在像增強器上得到同樣頻率交流的電信號。交流電信號經(jīng)過交流放大電路后由鎖相放大器處理，最后由工控機進行數(shù)據(jù)處理。

本真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)還加入了交流信號測試，通過斬波器得到交流的光信號，這樣可以測量更微弱信號的光譜響應(yīng)。能夠更加詳細的了解真空紫外光電器件的性能，為光電器件的工藝提出更好地改善方向。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種真空紫外波段像增強器光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氘燈、能量優(yōu)化器、單色儀、準直器、真空室、抽氣系統(tǒng)、測試樣品真空腔及其樣品夾具、機械泵、分子泵、直流—交流電流計、高壓電源、斬波器、鎖相放大器、真空度測試儀、工控計算機。該系統(tǒng)使用氘燈作為光源，使用單色儀得到單色光，使用已定標的硅光電池測試得到單色光光功率，使用電流計直接測量直流光電流得到測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明使用斬波器得到交流光信號，通過像增強器交流的光信號變成交流的電信號，經(jīng)過交流放大電流和鎖相放大器得到測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以對真空紫外波段像增強器的光譜響應(yīng)進行定量測試。

技術(shù)研發(fā)人員：錢蕓生;張翔;姜云龍;張益軍;潘治云;李永春
受保護的技術(shù)使用者：南京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.14
技術(shù)公布日：2017.07.14