微光像增強器是重要的光電器件，本文研究該器件在制作過程中出現(xiàn)的部分像管工作壽命低的原因，根據(jù)潘寧放電原理，結(jié)合氣體在材料中的擴散理論和氣體在極其微小漏孔中的流動理論，對密封像管管殼內(nèi)部真空度變化進行了檢測和分析，提出引起管殼內(nèi)部真空度下降的主要原因是像管管殼封接端面存在的缺陷。這對制備長壽命微光像增強器有很高的應(yīng)用價值。

　　微光像增強器可有效改善夜間觀察效果，其在夜間作戰(zhàn)、觀測、瞄準(zhǔn)和夜航等方面有廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，特別是在近代的海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭及伊拉克戰(zhàn)爭中，微光夜視儀對戰(zhàn)爭勝負所起的作用越來越大。對于高性能的微光夜視器件，其儲存、使用壽命是其在軍備裝置上能否得到廣泛應(yīng)用推廣的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計，微光像增強器的使用壽命一般在3000h左右，存儲壽命可超過5000h，但是在實際工藝制作中，有些成品器件的使用和存儲壽命卻達不到上述數(shù)字。

　　根據(jù)現(xiàn)有文獻資料，微小密封容器內(nèi)部真空度的惡化有三方面因素：①材料內(nèi)部溶解的氣體擴散引起容器內(nèi)部真空度的下降;②極其微小的漏孔漏氣引起的容器內(nèi)部真空度的下降;③外界氣體滲透引起的容器內(nèi)部真空度的下降。對于材料內(nèi)部溶解氣體擴散的放氣，Moore等通過理論模型及實驗對其放氣有較好的解釋;而對于材料中存在極微小漏孔的漏氣，通過Monte　Carlo模擬的方法以及對納米漏孔中氣體流動速率的實驗，對極其微小漏孔的漏氣也有較好的解釋。

　　為了研究部分微光像增強器存在的低使用和存儲壽命，本文根據(jù)潘寧放電原理，對密封微光像管管殼內(nèi)部真空度的變化進行了監(jiān)測，并結(jié)合氣體放氣和漏氣模型，對像增強器內(nèi)部真空度的惡化原因進行深入的分析和研究。

1、像管內(nèi)部真空度變化測量及分析

　　真空度惡化是微光像增強器無法正常工作的主要原因之一，為了研究部分微光像增強器存在的正常使用壽命低的原因，根據(jù)潘寧放電原理設(shè)計微光像增強器管殼內(nèi)部真空度監(jiān)測的實驗。

　　1.1、實驗原理

　　對于具有兩個電極，真空度在10-1～10-4　Pa之間的密封電真空器件，可以利用潘寧放電的原理來進行真空度的測量，即利用器件中的自由電子作為初始自由電子，這些自由電子在電場和磁場的共同作用下在向陽極的運動過程中，與氣體分子發(fā)生碰撞而使其發(fā)生電離，電離產(chǎn)生的正離子在強電場作用下，高速轟擊陰極，在陰極表面打出二次電子，這些電子在飛向陽極時，再與氣體分子碰撞又發(fā)生放電，如此不斷發(fā)展引起氣體電離和氣體放電。如果在放電回路中接入電流表，則密封容器內(nèi)部出現(xiàn)放電時電流表讀數(shù)將發(fā)生變化，通過電流表讀數(shù)的變化可以判斷密封容器內(nèi)部真空度的變化情況。

　　1.2、像管內(nèi)部真空度變化測量及分析

　　本實驗利用螺線管提供均勻的磁場，如圖1所示，將密封像管管殼放在螺線管內(nèi)部，兩端加一個直流高壓，電阻M 為保護元件。

圖1　自持放電的方法對密封像管內(nèi)部真空度變化測量示意圖

　　實驗對96只封裝管殼內(nèi)部的真空度進行檢測，以每50h作為一個時間段進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示，時間段1為0～50h，時間段2為50～100h，以此類推。

表1　像管內(nèi)部真空度監(jiān)測結(jié)果

　　根據(jù)實驗結(jié)果，在統(tǒng)計時間段內(nèi)共有5只管殼監(jiān)測到放電，即5只管殼內(nèi)部真空度進入了10-4Pa。對于微光像增強器，管子內(nèi)部真空度進入10-6Pa時管子將無法正常工作，所以管殼內(nèi)部真空度的下降是部分像管使用壽命低的主要因素之一。

結(jié)論

　　本文首先根據(jù)潘寧放電原理對按照像管制作工藝封接的管殼內(nèi)部真空度進行監(jiān)測，得到工藝封接中存在真空度下降現(xiàn)象。根據(jù)材料內(nèi)部氣體溶解放氣模型以及微小漏孔中氣體漏氣模型，對封接管殼內(nèi)部真空度下降原因進行了深入分析，提出管殼內(nèi)部真空度下降主要是由于封接端面存在的缺陷引起，為提高微光像增強器的使用壽命提出了改進方向。