一种用于微光像增强器的亚光荧光屏及其制备方法与流程

1.本发明涉及微光像增强器领域，尤其涉及一种用于像增强器的亚光荧光屏及其制备方法。


背景技术：

2.荧光屏是微光像增强器的重要组成部分，它可将电子图像转换为可见光图像，它的性能直接影响像增强器输出图像的像质和观察效果。而荧光屏的成像性能与荧光粉材料和制屏工艺有着密切的关系，如荧光粉颗粒大小和形状，结团情况，粉层厚度，铝膜厚度，衬底胶厚度、有机膜厚度及其成膜方式等，都会对荧光屏的成像性能产生影响。荧光屏制备过程中，其结构包含衬底胶层，荧光粉层，有机膜层和铝膜层。制备完毕后，衬底胶层和有机膜层都会在高温条件下被去除，最终只在玻璃或光学纤维面板基底上留下荧光粉层和铝膜层。铝膜层作为荧光屏的表面，具有一定的光反射率，可将一部分光电阴极输入的光和荧光屏产生的光反射到光电阴极，从而产生光反馈。光反馈现象会严重降低像增强器的对比度性能，使得成像不清晰，成像画面模糊。传统的消除光反馈现象的方法是增加铝膜层厚度，但该方法使得生产成本增加，并且降低生产效率。这里，我们提出了一种新的方法，通过优化工艺，在荧光屏的制作过程中，将铝膜层制作成凹凸不平的结构，使其具有亚光特性，从而降低铝膜层的光反射率，消除光反馈，提升像增强器成像对比度。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种像增强器用的亚光荧光屏及其制备方法，通过对荧光屏的制备工艺进行改善来降低荧光屏的光反射率，进而消除像增强器的光反馈现象，提升像增强器成像对比度。
4.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于像增强器的亚光荧光屏，包括光纤面板基底、荧光粉层和铝膜层。
5.优选地，在光纤面板基底上制备衬底胶层，所用胶为超薄胶。
6.优选地，在胶层上刷涂荧光粉层。
7.优选地，荧光粉层上干喷有机膜，将有机膜溶液稀释后喷涂到荧光粉层上可附着在荧光粉颗粒边缘，形成凹凸不平的结构。
8.优选地，在有机膜层上蒸镀铝层，需蒸镀两次。
9.本发明还提供了上述荧光屏的制备方法，具体步骤如下：
10.步骤1：分别制备超薄胶、硅酸钾和有机膜溶液；
11.步骤2：通过离心法将超薄胶溶液涂覆在光纤面板基底上，制备衬底超薄胶层；
12.步骤3：通过刷涂法将荧光粉涂覆在衬底超薄胶层上；
13.步骤4：在烘箱中高温条件下去除衬底胶层；
14.步骤5：将已刷涂荧光粉的光纤面板基底浸没于硅酸钾溶液中捞出，离心法甩干，加固荧光粉层；
15.步骤6：通过干喷法将有机膜溶液喷涂至荧光粉层上，形成有机膜层；
16.步骤7：用真空蒸镀设备将铝膜蒸镀至有机膜层上，厚度为
17.步骤8：在烘箱中高温条件下去除有机膜；
18.步骤9：再次用真空蒸镀设备蒸镀铝膜层，蒸镀铝膜层厚为
19.步骤10：用透射光和斜射光在显微镜下检查荧光屏针孔、裂纹等；
20.步骤11：在显微镜下用电子枪检测仪检查荧光屏点、暗印等；
21.步骤12：用抛光毛毡、抛光膏、棉签清洁抛光法兰盘；
22.步骤13：在镀层上涂银点，得到所述的亚光荧光屏。
23.优选地，在制备超薄胶溶液时，选取乙酸丁酯、2046树脂、邻苯二甲酸二丁酯和异丁醇等原料进行配制。
24.优选地，在配制有机膜溶液时，选取聚乙烯醇、异丙醇、聚环氧乙烷、丙烯酸树脂和去离子水等作为原料。
25.优选地，在通过干喷法将有机膜溶液喷涂至荧光粉层上时，需先将有机膜溶液进行稀释，使其在荧光粉层上形成沿荧光粉颗粒边缘的凹凸形状的不规则结构。
26.优选地，所述荧光粉为zns:cu-al荧光粉。
27.本发明的机理：
28.如果有机膜溶液浓度过高，形成的有机膜层表面必定是平整结构。因此，有机膜溶液需要经过稀释后才能涂覆至荧光粉层上形成沿荧光粉颗粒边缘的凹凸结构的有机膜层。随后，蒸镀铝才能在有机膜层上形成凹凸表面结构的铝膜层。
29.首先蒸镀厚度的铝膜，并放置于烘箱中，高温去除有机膜层。再蒸镀厚度铝层。分两次进行蒸镀一方面是为了便于去除有机膜，如果直接蒸镀厚度铝膜，由于铝膜层太厚，不能将有机膜完全去除；另一方面由于蒸镀铝时巨大的能量冲击会穿透有机膜层，进而对荧光粉层造成损伤。镀一次铝时要求薄，一方面是避免高能量冲击有机膜层，进而对荧光粉层造成损伤；另一方面是由于有机膜层是凹凸不平的表面结构，而铝在挥发蒸镀时不可能在有机膜表面形成厚度均匀的铝膜，实际蒸镀形成的结果是有机膜层凸起位置铝膜厚、凹陷位置铝膜薄，因此，镀一次铝时要薄一些，确保能够形成表面凹凸结构的铝膜层。
30.由于铝膜层结构不平整，当荧光屏发射出的光沿光电阴极方向发射时，光在铝膜层的凹凸表面沿法线方向折射，最终只有极少部分甚至没有光能达到光电阴极。另外，光电阴极输入的电子信号中，还夹杂着少部分的光信号，由于铝膜层结构不平整，当这部分光信号到达铝膜层时，沿铝膜层凹凸表面法线方向折射，使这部分光无法直接返回到光电阴极。综上，铝膜层为凹凸不平整结构，可减少荧光屏发射出的可见光返回光电阴极，同时还能降低光电阴极输入的少部分光信号返回到光电阴极，从而降低光反馈。
31.本发明的有益效果：
32.(1)本发明的荧光屏铝膜层具有非平整的凹凸不平的结构，具有亚光特性，能够极大地降低光射率，从而降低荧光屏光反馈，提升像增强器成像对比度，使成像更清晰醒目，色彩更鲜明亮丽。
33.(2)本发明还提供了一种制备上述荧光屏的方法，制备过程简单，生产成本低，能够有效地提高生产效率。
附图说明
34.图1为微光像增强器的工作原理示意图。
35.图2为本发明的荧光屏的工作原理示意图。
36.图中：1-光纤面板基底，2-荧光粉层，3-铝膜层。
具体实施方式
37.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
38.如图2所示，本发明的一种用于微光像增强器的荧光屏，该荧光屏是一个多层结构，包括光纤面板基底1、荧光粉层2和铝膜层3。
39.光纤面板基底1采用小丝径光纤面板，以对荧光粉层2和铝膜层3进行支撑。荧光粉层2，将光电阴极输入的电子图像转变为光学图像。铝膜层3，一方面把荧光粉产生的光向阳极方向发射，增加发光亮度；另一方面可作为保护层，防止荧光粉层被铯蒸汽污染毒化。
40.微光像增强器的工作原理如图1所示。物镜将微弱的光学图像成像在光学纤维面板上，该图像经过光学纤维面板输入窗传输到像增强器的光电阴极上，由光电阴极产生相应的电子图像，电子图像束流经过微通道板放大，再经阳极高压加速激发荧光屏转换成亮度增强的光学图像，最后经过光学纤维面板输出窗输出。整个像增强器就完成了“输入微弱光学图像
→
相应电子图像
→
高能量高束流电子图像
→
可将光图像输出”的转换。其中，像增强器用荧光屏的工作原理如图2所示，电子穿透铝膜层3，激发荧光粉层2，荧光粉吸收电子后，发射出可见光，通过光纤面板基底1输出窗输出可见光图像。如图2所示，铝膜层为凹凸不平整结构，可减少荧光屏发射出的可见光返回光电阴极，同时还能降低光电阴极输入的少部分光信号返回到光电阴极，从而降低光反馈。
41.实施例：制备上述荧光屏可以通过以下途径：
42.本发明提供了一种用于微光像增强器的亚光荧光屏的制备方法。首先选择小丝径光纤面板基底并清洗干净；采用离心法将胶溶液均匀地涂覆到光纤面板基底上，形成衬底胶层；通过刷涂法将荧光粉(zns:cu-al微米荧光粉)均匀地涂覆在衬底胶上，形成荧光粉层；在烘箱中400℃去除胶层；浸入5％的硅酸钾溶液中加固粉层；将稀释后的有机膜溶液喷涂到荧光粉层上形成有机膜层；在真空镀膜机设备中蒸镀铝膜层，厚度为在烘箱中加入去除有机膜；在真空镀膜机设备中蒸镀铝膜层，厚度为完成镀铝工序后，在显微镜下用透射光和斜射光检查荧光屏针孔、裂纹等；在显微镜下用电子枪下检测仪检查荧光屏暗点和暗印等；将法兰盘进一步用抛光毛毡、抛光膏进行抛光处理，获得光亮表面；检验合格后，在镀层涂上银点。至此可以制备得到本发明所描述的亚光荧光屏。
43.以上内容描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。