【研究目的】

光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、国防、核工业、新能源、天文和宇宙空间等领域。构成光电阴极的关键技术是蒸发源材料及能够控制材料蒸发特性的技术。如何获得性能可控的光电阴极蒸发源材料成为重中之重。由于材料技术的卡脖子问题限制了我国光电倍增管在上述工业和国防领域的高指标应用。因此，克服种种技术瓶颈，制备高性能光电阴极用蒸发源材料是国家实现技术重大转型、满足各领域光电倍增管重大需求的迫切战略需要。

【技术创新】

光电阴极用碱金属源蒸发器涉及到材料组合、材料物理与化学、材料加工等多学科的交叉应用。弄清了影响碱金属源蒸发器蒸镀特性的诸多因数。碱金属源蒸发器内部粉末的粒度、配比、密度、直接影响碱金属源蒸发器的蒸发特性。本研究室发明了系列制备碱金属源蒸发器的设备、性能测试仪器，建立了支持蒸发器可靠应用的基础理论，实现了蒸发器的规模化工业生产，技术达到国际领先水平。主要创新点归纳如下：

（1）开发了具有蒸发电流、蒸发速率可调的钾、钠、铯、铷碱金属源的蒸发器，实现了蒸发电流、蒸发速率的跳动量达到了5%以内；

（2）发明了自动测试微小电子器件电阻的高电阻测试仪，实现了微小电子器件电阻测试的高效化、精确化、电动化；

（3）提出了粉末材料表面原子存在原子活度的概念，解释了两种以上粉末材料进行化学反应时存在的反应速率、反应温度不同的机理，为控制化学反应提供了理论基础；

（4）建设了多条碱金属源生产线，在钾源、钠源、铯源、铷源、以及氧源蒸发器生产中获得规模化应用，提高了国产碱金属源及氧源的生产效率，实现了完全进口替代。

图1碱金属源应用领域之一，微观夜视仪的简要光路图

图2 碱金属蒸发源产品包装

图5 双支K源蒸发器串连连接体的外观照片

【知识产权】

发表相关研究论文10余篇，国防报告3篇；

授权中国发明专利3项、实用新型专利4项、外观设计专利2项；

【应用行业领域】

冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、国防、核工业、新能源、天文和宇宙空间等领域。

【成果应用情况】

2019-2024年，与某夜视技术公司开展横向合作研发以及签订供货合同，累计金额800万元；

2020-2024年，与某科研机构开展横向合作研发以及签订供货合同，累计金额240万元；

2020-2024年，与某研究所开展横向合作研发以及签订供货合同，累计金额200万元；

2021-2024年，与河南某光电技术公司开展横向合作研发以及签订供货合同，累计金额180万元；

2021-2024年，与杭州某电机公司开展横向合作研发以及签订供货合同，累计金额150万元。