一种电子倍增器存储装置

1.本实用新型属于真空电子器件技术领域，具体涉及一种电子倍增器存储装置。


背景技术：

2.电子倍增器是具有微弱信号放大功能的真空电子器件，在质谱分析、航空航天、导航定位、微光夜视、空间探测和显微分析等领域均有广泛且重要的应用。
3.二次电子发射薄膜作为电子倍增器的核心部件，其二次电子发射特性对电子倍增器的增益和寿命等性能具有至关重要的影响。
4.由于氧化镁(mgo)薄膜二次电子发射系数高且耐粒子轰击能力强，成为电子倍增器中最为常用的一种二次电子发射体。但是，由于mgo薄膜暴露空气时极易与空气中的水汽和二氧化碳等物质发生化学反应，引起薄膜二次电子发射系数降低，导致以mgo薄膜作为二次电子发射体的电子倍增器在存储过程中增益显著降低。因而形成洁净且干燥的存储环境，避免mgo薄膜与水和二氧化碳等物质接触及发生反应，是抑制基于mgo薄膜的电子倍增器的性能劣化、延长器件存储时间的基本途径。而现有的电子倍增器存储方法通常选择将电子倍增器放置在高真空不锈钢存储罐或玻璃管中进行真空存储。但采用高真空不锈钢存储罐对电子倍增器进行真空存储，排气和封离工艺要求高、操作复杂，存储罐上还需配备小型钛泵以维持内部真空，不便于运输，且使用成本高；而采用玻璃管对电子倍增器进行真空存储，其玻璃管封口过程中火头产生的含碳气体等物质易造成mgo薄膜表面污染，使电子倍增器的性能劣化。因此，采用现有技术无法实现对电子倍增器进行有效、低成本的存储，从而制约了基于mgo薄膜的电子倍增器的应用及推广。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电子倍增器存储装置及存储方法，可以有效抑制因氧化镁薄膜暴露空气而造成的电子倍增器性能劣化，延长电子倍增器的存储时间，该方法操作简便、快速且应用成本低，可解决现有技术无法实现电子倍增器有效存储的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种电子倍增器存储装置，它包括存储盒、存储盒顶盖、聚四氟乙烯隔板、二氧化碳吸附剂、干燥剂、聚四氟乙烯吸附剂盒和密封袋；二氧化碳吸附剂与干燥剂混合位于聚四氟乙烯吸附剂盒中；聚四氟乙烯吸附剂盒位于存储盒底部；安装电子倍增器的聚四氟乙烯隔板位于聚四氟乙烯吸附剂盒上方，存储盒顶盖安装在存储盒顶部，密封袋包裹在存储盒外周。
8.作为另一方案，一种电子倍增器存储装置，它包括存储盒、存储盒顶盖、聚四氟乙烯隔板、二氧化碳吸附剂、干燥剂、聚四氟乙烯吸附剂盒、聚四氟乙烯干燥剂盒和密封袋；干燥剂处于聚四氟乙烯干燥剂盒中，聚四氟乙烯干燥剂盒位于聚四氟乙烯吸附剂盒的中央位置，二氧化碳吸附剂处于聚四氟乙烯干燥剂盒周围；聚四氟乙烯吸附剂盒位于存储盒底部；安装电子倍增器的聚四氟乙烯隔板位于聚四氟乙烯吸附剂盒上方，存储盒顶盖安装在存储
盒顶部，密封袋包裹在存储盒外周。
9.进一步的，存储盒及存储盒顶盖用不锈钢、abs塑料或聚四氟乙烯材料制成。
10.进一步的，存储盒及存储盒顶盖的表面有多个通孔，通孔孔径为4-8mm。
11.进一步的，聚四氟乙烯隔板表面有多个通孔，通孔孔径为3-6mm。
12.进一步的，聚四氟乙烯吸附剂盒和聚四氟乙烯干燥剂盒顶部分别设有可打开的第一盖板和第二盖板，且聚四氟乙烯吸附剂盒、聚四氟乙烯干燥剂盒各表面及其第一盖板和第二盖板上均设有多个通孔，通孔孔径为1-2mm。
13.进一步的，聚四氟乙烯吸附剂盒中二氧化碳吸附剂与干燥剂的质量比为1:2～1:4，二氧化碳吸附剂和干燥剂均呈颗粒状，颗粒粒径为3-6mm。
14.进一步的，干燥剂是变色硅胶、碱石灰、氢氧化钠固体、氧化钙、无水氯化钙、无水硫酸铜中的一种或几种。
15.进一步的，二氧化碳吸附剂是氢氧化钙、活性炭、沸石分子筛、金属-有机框架化合物中的一种或几种。
16.进一步的，装有存储盒的密封袋内部处于真空状态，真空度为10-1-103pa，或者密封袋内部充有高纯度的氮气、氩气或氦气，纯度高于99.99％，气压达到1-1.3个大气压。
17.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果：
18.本实用新型一种电子倍增器存储装置，在存储盒、聚四氟乙烯干燥剂盒和聚四氟乙烯吸附剂盒的表面及聚四氟乙烯隔板上设有多个通孔，将装有二氧化碳吸附剂、干燥剂和电子倍增器的存储盒放置于密封袋中，对装有存储盒的密封袋内部进行抽真空(真空度达到10-1-103pa)或充入高纯度惰性气体(纯度高于99.99％，气压达到1-1.3个大气压)并进行封口，以保证在电子倍增器存储过程中将mgo薄膜与空气隔绝，使存储盒中形成洁净且干燥的存储环境，从而有效抑制由于mgo薄膜与水和二氧化碳发生反应造成的电子倍增器性能劣化。
19.进一步的，二氧化碳吸附剂和干燥剂均呈颗粒状，颗粒粒径为3-6mm，该粒径范围内，颗粒之间有合适的排气通道，易于排气，且颗粒表面积较大，有利于吸附更多的水和二氧化碳；二氧化碳吸附剂与干燥剂的质量比为1:2～1:4，对于有确定总体积的二氧化碳吸附剂与干燥剂，在该质量比范围内两者对渗入密封袋及内部材料释放的水和二氧化碳的吸附效果最佳；对于二氧化碳吸附剂和干燥剂分开放置方式，处于外部的二氧化碳吸附剂会吸附少量水汽，水分子的存在能够进一步提高其吸附二氧化碳的能力，而利用位于吸附剂盒中央位置的干燥剂盒内部有较高质量比例的干燥剂，可以高效地吸附存储装置内的水汽，因此，二氧化碳吸附剂和干燥剂分开放置方式的存储装置能够更好地抑制二氧化碳和水与mgo薄膜反应所造成的电子倍增器性能降低。
20.进一步的，将电子倍增器装于聚四氟乙烯隔板上，并将装有电子倍增器的聚四氟乙烯隔板通过螺钉固定在存储盒内，同时将聚四氟乙烯吸附剂盒固定在存储盒底部，防止在电子倍增器存储和运输过程中电子倍增器及存储盒内部各部件的晃动和碰撞，避免器件和部件损坏。
21.进一步的，将存储盒放置于密封袋内，对装有存储盒的密封袋内部空间抽真空，真空度达到10-1-103pa，或者向密封袋内部空间充入高纯度的氮气、氩气或氦气，气体纯度高于99.99％，气压达到1-1.3个大气压，并进行封口，因此，电子倍增器封装过程操作简单方
便，缩短了封存时间，整个过程只需几分钟。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例1电子倍增器存储装置结构示意图；
23.图2是本实用新型中聚四氟乙烯吸附剂盒位于存储盒底部结构示意图；
24.图3是本实用新型中电子倍增器与聚四氟乙烯隔板固定结构示意图；
25.图4是本实用新型中电子倍增器与存储盒连接结构示意图；
26.图5是本实用新型中存储盒顶盖与存储盒固定结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例2电子倍增器存储装置结构示意图
28.图7是刚制备完成的mgo薄膜、在大气环境中放置7天的mgo薄膜、在二氧化碳吸附剂与干燥剂分开放置方式的存储装置中存储7天的mgo薄膜的二次电子发射系数随入射电子能量的变化曲线；
29.图8是刚制作完成的电子倍增器、在大气环境中放置7天的电子倍增器、在二氧化碳吸附剂与干燥剂分开放置方式的存储装置中存储7天的电子倍增器的增益随工作电压的变化曲线；
30.其中，1为存储盒，2为存储盒顶盖，3为聚四氟乙烯隔板，4-1为二氧化碳吸附剂，4-2为干燥剂，5为聚四氟乙烯吸附剂盒，6为密封袋，7为用于将电子倍增器固定至聚四氟乙烯隔板上的螺钉a，8为用于聚四氟乙烯隔板与存储盒底部连接的螺钉b，9为存储盒顶盖与存储盒连接的螺钉c，10为第一盖板；11为用于聚四氟乙烯吸附剂盒顶部盖板与聚四氟乙烯吸附剂盒连接的螺钉d，12为聚四氟乙烯吸附剂盒与聚四氟乙烯干燥剂盒表面通孔，第一电子倍增器13与第二电子倍增器14，15为聚四氟乙烯干燥剂盒，16为第二盖板，17为聚四氟乙烯干燥剂盒顶部盖板与聚四氟乙烯干燥剂盒连接的螺钉e，18为聚四氟乙烯干燥剂盒与聚四氟乙烯吸附剂盒连接的螺钉f。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
32.实施例1
33.如图1～5所示，一种电子倍增器存储装置，它包括存储盒1、存储盒顶盖2、聚四氟乙烯隔板3、二氧化碳吸附剂4-1、干燥剂4-2、聚四氟乙烯吸附剂盒5和密封袋6；二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2混合位于聚四氟乙烯吸附剂盒5中；聚四氟乙烯吸附剂盒5位于存储盒1底部；安装电子倍增器的聚四氟乙烯隔板3位于聚四氟乙烯吸附剂盒5上方，存储盒顶盖2安装在存储盒1顶部，密封袋6包裹在存储盒1外周。
34.不锈钢存储盒1及存储盒顶盖2的表面有多个通孔，通孔孔径为8mm；聚四氟乙烯隔板3表面有多个通孔，通孔孔径为5mm；聚四氟乙烯吸附剂盒5带有可打开的第一盖板10，且表面均有多个通孔，通孔孔径为2mm，密封袋内部真空度达到10-1
pa。这种表面通孔设计有利于对密封袋内部空间抽真空，同时可促进二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2吸收水汽和二氧化碳。
35.聚四氟乙烯吸附剂盒中，二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2的质量比为1:4，二氧化碳吸附剂和干燥剂均呈颗粒状，颗粒粒径约为5mm。
36.干燥剂4-2采用变色硅胶，以吸收存储装置内的水汽，防止mgo薄膜与水汽发生化学反应。
37.二氧化碳吸附剂4-1采用氢氧化钙，以吸收存储装置内的二氧化碳，防止mgo薄膜与二氧化碳发生化学反应。
38.第一电子倍增器13通过a螺钉7将安装于聚四氟乙烯隔板3上，装有第一电子倍增器13的聚四氟乙烯隔板3用b螺钉8固定在存储盒1内，通过调节b螺钉8使聚四氟乙烯隔板向下挤压，将聚四氟乙烯吸附剂盒固定在存储盒底部，防止在电子倍增器存储和运输过程中第一电子倍增器13及存储盒内部各部件的晃动和碰撞，避免器件和部件损坏。
39.对装有存储盒1的密封袋6内部空间进行抽真空，真空度达到10-1
pa，并进行封口，使密封袋内部空间形成一个洁净的存储环境，保护mgo薄膜不被水汽和二氧化碳等物质所污染。
40.基于实施例1所述存储装置的电子倍增器存储方法，包括以下步骤：
41.步骤1、从不锈钢存储盒1底部取出聚四氟乙烯吸附剂盒5，打开聚四氟乙烯吸附剂盒顶部盖板10，将二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2混合放置于聚四氟乙烯吸附剂盒5中，用螺丝d11固定聚四氟乙烯吸附剂盒顶部的第一盖板10，将放置有二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2的聚四氟乙烯吸附剂盒5置于存储盒1底部；
42.步骤2、将第一电子倍增器13安装于聚四氟乙烯隔板3上，用螺钉a 7进行固定，并将安装有第一电子倍增器13的聚四氟乙烯隔板3置于聚四氟乙烯吸附剂盒5上方，用螺钉b 8将其固定在存储盒1内，通过调节螺钉b 8使聚四氟乙烯隔板3向下挤压，将聚四氟乙烯吸附剂盒5固定在存储盒1底部；
43.步骤3、盖上不锈钢存储盒顶盖2，用螺丝c 9进行固定；
44.步骤4、将存储盒放置于密封袋内，对装有存储盒的密封袋6内部空间进行抽真空，真空度达到10-1
pa，并进行封口，即可完成电子倍增器的封存。
45.实施例2
46.如图6所示，一种电子倍增器存储装置，由abs塑料存储盒1、abs塑料存储盒顶盖2、聚四氟乙烯隔板3、具有强吸附二氧化碳能力的二氧化碳吸附剂4-1与强吸水能力的干燥剂4-2、聚四氟乙烯吸附剂盒5、聚四氟乙烯干燥剂盒15和密封袋6构成；干燥剂4-2处于聚四氟乙烯吸附剂盒5中央位置的聚四氟乙烯干燥剂盒15中，二氧化碳吸附剂4-1处于聚四氟乙烯吸附剂盒5中的聚四氟乙烯干燥剂盒15周围；聚四氟乙烯吸附剂盒5位于存储盒1底部；安装第一电子倍增器13和第二电子倍增器14的聚四氟乙烯隔板3位于聚四氟乙烯吸附剂盒上方。
47.abs塑料存储盒1及存储盒顶盖2的表面有多个通孔，通孔孔径为6mm；聚四氟乙烯隔板3表面有多个通孔，通孔孔径为4mm；聚四氟乙烯吸附剂盒5和聚四氟乙烯干燥剂盒15顶部分别设有可打开的第一盖板10和第二盖板16，且聚四氟乙烯吸附剂盒5、聚四氟乙烯干燥剂盒15各表面及其第一盖板10和第二盖板16上均设有多个通孔，通孔孔径为1.5mm。
48.聚四氟乙烯吸附剂盒中二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2的质量比为1:2，二氧化碳吸附剂和干燥剂均呈颗粒状，颗粒粒径约为3mm。二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2采用分开放置方式，干燥剂4-2处于聚四氟乙烯吸附剂盒5中央位置的聚四氟乙烯干燥剂盒15中，二氧化碳吸附剂4-1处于聚四氟乙烯吸附剂盒5中的聚四氟乙烯干燥剂盒15周围。处于外部
的二氧化碳吸附剂会吸附少量水汽，水分子的存在能够进一步提高其吸附二氧化碳的能力，而利用位于吸附剂盒中央位置的干燥剂盒内部有较高质量比例的干燥剂，可以高效地吸附存储装置内的水汽，从而能够更好地抑制二氧化碳和水与mgo薄膜反应所造成的电子倍增器性能降低。
49.干燥剂采用碱石灰，以吸收存储装置内的水汽，防止mgo薄膜与水汽发生化学反应。
50.二氧化碳吸附剂采用沸石分子筛，以吸收存储装置内的二氧化碳，防止mgo薄膜与二氧化碳发生化学反应。
51.用螺钉a 7将第一电子倍增器13和第二电子倍增器14安装于聚四氟乙烯隔板3上，用螺钉b 8将装有电子倍增器的聚四氟乙烯隔板3固定在存储盒1内，通过调节螺钉b 8使聚四氟乙烯隔板向下挤压，将聚四氟乙烯吸附剂盒固定在存储盒底部。
52.对装有存储盒1的密封袋6内部空间充入高纯度的氮气，气体纯度为99.999％，气压达到1.1个大气压，并进行封口，使密封袋内部空间形成一个洁净的存储环境，保护mgo薄膜不被水汽和二氧化碳等物质所污染。
53.基于实施例2所述存储装置的电子倍增器存储方法，包括以下步骤：
54.步骤1、从abs塑料存储盒1底部取出聚四氟乙烯吸附剂盒5，再取出聚四氟乙烯干燥剂盒15，打开聚四氟乙烯吸附剂盒和聚四氟乙烯干燥剂盒顶部的第一盖板10和第二盖板16，将干燥剂4-2放入聚四氟乙烯干燥剂盒15中，用螺丝e17固定聚四氟乙烯干燥剂盒顶部第二盖板16，放置于聚四氟乙烯吸附剂盒5中央位置，用螺丝f18将聚四氟乙烯干燥剂盒15固定于聚四氟乙烯吸附剂盒5中央，聚四氟乙烯干燥剂盒15周围用二氧化碳吸附剂4-1填充并充满聚四氟乙烯吸附剂盒5；用螺丝d 11固定聚四氟乙烯吸附剂盒顶部第一盖板10，将放置有二氧化碳吸附剂4-1与干燥剂4-2的聚四氟乙烯吸附剂盒5置于存储盒1底部；
55.步骤2、将第一电子倍增器13和第二电子倍增器14安装于聚四氟乙烯隔板3上，用螺钉a 7进行固定，并将安装有第一电子倍增器13和第二电子倍增器14的聚四氟乙烯隔板3置于聚四氟乙烯吸附剂盒5上方，用螺钉b 8将其固定在存储盒1内，通过调节螺钉b 8使聚四氟乙烯隔板3向下挤压，将聚四氟乙烯吸附剂盒5固定在存储盒1底部；
56.步骤3、盖上abs塑料存储盒顶盖2，用螺丝c 9进行固定；
57.步骤4、将存储盒放置于密封袋内，向装有存储盒的密封袋6内部空间充入高纯度的氮气，气体纯度为99.999％，气压达到1.1个大气压，并进行封口，即可完成电子倍增器的封存。
58.参照图7，分别是刚制备完成的mgo薄膜、在大气环境中放置7天的mgo薄膜、在二氧化碳吸附剂与干燥剂分开放置方式的存储装置中存储7天的mgo薄膜的二次电子发射系数随入射电子能量的变化曲线。从图5中可以看出，在存储7天之后，在二氧化碳吸附剂与干燥剂分开放置方式的存储装置中存储的mgo薄膜二次电子发射系数下降幅度明显低于大气环境中放置的mgo薄膜。
59.参照图8，分别是刚制作完成的电子倍增器、在大气环境中放置7天的电子倍增器、在二氧化碳吸附剂与干燥剂分开放置方式的存储装置中存储7天的电子倍增器的增益随入射电子能量的变化曲线。从图6中可以看出，在存储7天之后，在二氧化碳吸附剂与干燥剂分开放置方式的存储装置中存储的电子倍增器增益下降幅度明显低于大气环境中放置的电
子倍增器。
60.虽然上述具体实施方式对本实用新型进行了详细的描述，但并非其来限定本实用新型。本实用新型的一种电子倍增器存储装置及存储方法不局限于上述方案，只要是按照本实用新型的基本构思，采用干燥剂和二氧化碳吸附剂及真空或充入高纯度惰性气体进行保护存储相结合的方法以达到抑制空气对mgo薄膜造成的污染以及由mgo薄膜污染而导致的mgo薄膜二次电子发射系数下降和电子倍增器性能劣化的目的，均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种电子倍增器存储装置，其特征在于：它包括存储盒（1）、存储盒顶盖（2）、聚四氟乙烯隔板（3）、二氧化碳吸附剂（4-1）、干燥剂（4-2）、聚四氟乙烯吸附剂盒（5）和密封袋（6）；聚四氟乙烯吸附剂盒（5）位于存储盒（1）底部；安装电子倍增器的聚四氟乙烯隔板（3）位于聚四氟乙烯吸附剂盒（5）上方，存储盒顶盖（2）安装在存储盒（1）顶部，密封袋（6）包裹在存储盒（1）外周。2.一种电子倍增器存储装置，其特征在于：它包括存储盒（1）、存储盒顶盖（2）、聚四氟乙烯隔板（3）、二氧化碳吸附剂（4-1）、干燥剂（4-2）、聚四氟乙烯吸附剂盒（5）、聚四氟乙烯干燥剂盒（15）和密封袋（6）；干燥剂（4-2）处于聚四氟乙烯干燥剂盒（15）中，聚四氟乙烯干燥剂盒（15）位于聚四氟乙烯吸附剂盒（5）的中央位置，二氧化碳吸附剂（4-1）处于聚四氟乙烯干燥剂盒（15）周围；聚四氟乙烯吸附剂盒（5）位于存储盒（1）底部；安装电子倍增器的聚四氟乙烯隔板（3）位于聚四氟乙烯吸附剂盒（5）上方，存储盒顶盖（2）安装在存储盒（1）顶部，密封袋（6）包裹在存储盒（1）外周。3.根据权利要求1或2所述的一种电子倍增器存储装置，其特征在于，存储盒（1）及存储盒顶盖（2）由不锈钢、abs塑料或聚四氟乙烯材料制成；存储盒（1）及存储盒顶盖（2）的表面有多个通孔，通孔孔径为4-8 mm。4.根据权利要求1或2所述的一种电子倍增器存储装置，其特征在于，聚四氟乙烯隔板（3）表面有多个通孔，通孔孔径为3-6 mm。5.根据权利要求1或2所述的一种电子倍增器存储装置，其特征在于，聚四氟乙烯吸附剂盒（5）顶部设有可打开的第一盖板（10），聚四氟乙烯干燥剂盒（15）顶部设有可打开的第二盖板（16）；聚四氟乙烯吸附剂盒（5）、聚四氟乙烯干燥剂盒（15）各表面及其第一盖板（10）和第二盖板（16）上均设有多个通孔，通孔孔径为1-2 mm。6.根据权利要求1或2所述的一种电子倍增器存储装置，其特征在于，二氧化碳吸附剂（4-1）和干燥剂（4-2）均呈颗粒状，颗粒粒径为3-6 mm。7.根据权利要求1或2所述的一种电子倍增器存储装置，其特征在于，装有存储盒（1）的密封袋（6）内部处于真空状态，真空度为10-1-10
3 pa，或者密封袋（6）内部充有高纯度的氮气、氩气或氦气，纯度高于99.99%，气压达到1-1.3个大气压。

技术总结
本实用新型公开了一种电子倍增器存储装置，该装置包括存储盒、干燥剂、二氧化碳吸附剂、聚四氟乙烯吸附剂盒、聚四氟乙烯隔板和密封袋，存储盒底部的吸附剂盒中放入混合或分开放置的干燥剂与二氧化碳吸附剂；电子倍增器用螺钉安装在聚四氟乙烯隔板上，聚四氟乙烯隔板固定在吸附剂盒的上方；存储盒的顶盖用螺钉固定在存储盒顶部；存储盒放置在密封袋中，密封袋为抽真空或充入高纯度惰性气体。实用新型公开的电子倍增器存储装置结构简单、隔绝水汽和二氧化碳效果好且应用成本低，可解决现有技术无法实现电子倍增器有效存储的问题。无法实现电子倍增器有效存储的问题。无法实现电子倍增器有效存储的问题。


技术研发人员：胡文波 李诚迪 李洁 丁晓尘 吴胜利 邓涛 芮杰 王浩东 方莉 刘利
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/7/23