本发明涉及光电倍增管领域，具体而言涉及一种用于光电倍增管制造过程中进行烘烤排气、光学镀膜、辉光氧化、光电阴极制作、管芯电子清刷、封接的一体化装置。
背景技术：
光电倍增管是一种真空管，故对零部件及基底的洁净度要求很高。传统技术制作光电倍增管时，烘烤除气、光学镀膜及阴极制作都是在不同的设备上分别进行操作，各工序流转过程中玻璃球壳会暴露大气，重新吸附气体，难以保障光学镀膜及阴极制作时的玻璃基底洁净度，使得基底表面杂余气体影响膜层生长，从而影响其光学性能。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，使光电倍增管从烘烤除气至最终的封接完毕均在高真空环境下在一台设备上完成，包括光学镀膜、辉光氧化、阴极制作及电子清刷均在高真空环境下进行，杜绝过程中各零部件及基底暴露大气，减少制作过程的污染，保证光电倍增管光学性能的最优。
为实现上述目的，本发明提出的一种用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置包括钟罩、底板、机架、电子清刷系统、阴极系统、辉光放电系统、镀膜系统、反射率监控用光纤、放气阀、分子泵、干泵，排气装置还包括电控系统。
上述排气装置中，钟罩与底板、阴极系统、电子清刷系统、辉光放电系统、镀膜系统、反射率监控用光纤组成密封真空腔室，通过分子泵进行抽气，分子泵的前级泵为干泵。钟罩两侧设置有钟罩顶升机构，通过丝杠旋转，带动钟罩上升、下降。钟罩内壁布置铠装丝加热器，通过电控系统进行升温控制。底板位于钟罩下方，底板与钟罩之间采用氟胶圈进行密封，氟胶圈位于底板上部边缘位置。底板上部布置有载物台，载物台用于固定光电倍增管玻璃球壳。载物台可以围绕中心轴旋转，通过伺服电机控制旋转角度，可以在镀膜系统上方、辉光放电系统上方、阴极系统上方及电子清刷系统上方按照需要来回旋转。
阴极系统、辉光放电系统、镀膜系统及电子清刷系统分别位于底板下方，均匀分布，通过阴极系统法兰固定在底板上。
阴极系统、辉光放电系统、镀膜系统分别具有升降机构，通过步进电机带动传动丝扛旋转控制阴极组件或镀膜组件升降，通过导向杆保证升降稳定性，利用波纹管进行真空密封。电子清刷系统位于底板下方，通过电子清刷系统法兰固定在底板上，电子清刷系统中具有管芯升降机构和电子枪平移机构，管芯升降机构通过伺服电机带动传动丝扛控制管芯升降，传动丝扛位于电子清刷系统内部，通过磁流体进行真空密封。四个系统法兰上方均安装有旋转挡板。辉光放电系统、镀膜系统阴极系统与电子清刷系统在底板下方交叉分布，均匀分布，相互独立。
本发明新设计的排气装置，使光电倍增管在烘烤除气、光学镀膜、辉光氧化、光电阴极制作、管芯电子清刷、封接制作时，一直处在高真空环境下，杜绝与外界空气的接触，始终保持洁净的基底，避免因工序间流转使材料及基底暴露大气造成的污染，使制得的光电倍增管光学性能更优。同时，多道工序在一台设备上完成，降低人员成本，提高工作效率。
附图说明
图1是根据本发明用于制作光电倍增管的多功能排气装置的结构框图。
图2是底板结构示意图。
图3是底板下方阴极系统法兰、电子清刷系统法兰分布结构示意图。
图4电子清刷系统结构示意图。
图5阴极系统结构及镀膜系统结构示意图。
图6辉光放电系统结构示意图。
图7反射率监控光纤
图8放气阀示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
图1所示的一种用于制作光电倍增管的多功能排气装置，包括钟罩1、底板3、机架4、分子泵5、电子清刷系统6、阴极系统7、辉光放电系统8、镀膜系统9、反射率监控用光纤10、放气阀11以及干泵12，排气装置还包括电控系统。
上述排气装置中，钟罩1与底板3、阴极系统7、电子清刷系统6组成密封真空腔室，通过分子泵5进行抽气，分子泵5的前级泵为干泵12。
钟罩1两侧设置有钟罩顶升机构101，通过丝杠旋转，带动钟罩1上升、下降。
钟罩1内壁布置加热装置，例如铠装丝加热器，通过电控系统进行升温控制。
底板3位于钟罩1下方，底板3与钟罩1之间采用氟胶圈302进行密封。
底板3上部布置有载物台303，固定光电倍增管玻璃球壳2。载物台303可以围绕中心轴旋转，通过伺服电机控制旋转角度，可以在镀膜系统9上方、辉光放电系统8上方、阴极系统7上方及电子清刷系统6上方按照需要来回旋转。
阴极系统7位于底板3下方，具有阴极组件升降机构703。电子清刷系统6位于底板3下方，通过电子清刷系统法兰304固定在底板3上，电子清刷系统6中具有管芯升降机构603和电子枪平移机构604。辉光放电系统8、镀膜系统9阴极系统7与电子清刷系统6在底板3下方交叉分布，均匀分布，相互独立。
图2所示为底板3结构示意图，包括旋转挡板301、氟胶圈302、载物台303。底板3位于钟罩1下方，底板3与钟罩1之间采用氟胶圈302进行密封，氟胶圈302位于底板3上部边缘位置。
底板3上部布置有载物台303，用于固定光电倍增管玻璃球壳2，本实施例以椭球形玻璃球壳来详细说明本发明，但并不限制本发明的实施。
载物台303可以围绕中心轴旋转，通过伺服电机控制旋转角度，可以在镀膜系统9上方、辉光放电系统8上方、阴极系统7上方及电子清刷系统6上方按照需要来回旋转。旋转挡板301分别位于四个系统法兰304上方，能够旋转，用于遮挡并隔离各腔室与钟罩之间。
图3所示为阴极系统法兰305、电子清刷系统法兰304、镀膜系统法兰305、辉光放电系统法兰305均匀分布在底板3下方，以及4个分子泵法兰306均匀分布在底板3下方与分子泵5相连。
图4所示为电子清刷系统6结构示意图，电子清刷系统6分布在底板3下方，包括管芯601、磁流体602、管芯升降机构603、电子枪平移机构604。管芯升降机构603通过伺服电机带动传动丝扛控制管芯601升降，传动丝扛位于电子清刷系统6内部，通过磁流体602进行真空密封。电子清刷系统6通过电子枪平移机构604控制管芯601电子枪平移。
图5所示为阴极系统7结构示意图，阴极系统7分布在底板3下方，包括阴极组件705、传动丝扛701、波纹管702、阴极组件升降结构703、导向杆704，阴极组件升降机构703通过步进电机带动传动丝扛701旋转控制阴极组件705升降，通过导向杆704保证升降稳定性，利用波纹管702进行真空密封。
图6所示为辉光放电结构示意图，辉光放电棒801安装在传动丝扛701顶端。
图7所示为反射率光纤10示意图，光纤1002安装在法兰盘1003的上面，在光纤顶端有螺纹接口1001与反射率监控系统相连。
图8所示为放气阀11示意图，气体调节器1101安装在法兰盘1102的上面，气体连接口1103与氮气管道相连。
结合图示，本发明提出的排气装置的操作方式如下：
通过钟罩1升降机构升起钟罩1、将玻璃球壳2安装在载物台303上、管芯601安装在电子清刷系统6中，阴极组件705安装在阴极系统7中，镀膜组件901安装在镀膜系统9中，旋转载物台303，将玻璃球壳2平移至镀膜系统7上方，将镀膜组件901升入玻璃球壳2内，将阴极组件705、管芯601升入钟罩1内，降下钟罩1，此时钟罩1与辉光放电系统8、阴极系统7、镀膜系统9、电子清刷系统6形成真空室，开启干泵12和分子泵5，进行真空抽气，达到一定真空度时，开启钟罩1内加热装置，对玻璃球壳2、管芯601、阴极组件705、镀膜组件901进行烘烤除气。
烘烤除气完成后，自动降温至室温。将阴极组件705降至阴极系统7中，将管芯601降至电子清刷系统6中，辉光放电系统依然在自身腔体内部，分别关闭三个腔体旋转挡板301；进行镀膜。
镀膜结束后，将镀膜组件901降至镀膜系统9中，关闭旋转挡板301，将玻璃球壳2移至辉光放电系统8上方。将辉光放电系统上方的旋转挡板301打开，将铝棒伸进玻壳内部。关闭钟罩分子泵及分子泵所对应的截止阀，打开钟罩1顶端的放气阀，充入氧气，观察真空度达到合适氧气浓度，关闭放气阀，对玻璃球壳2进行辉光放电。
辉光放电结束后，将分子泵及截止阀打开，重新进行真空抽气，当达到一定真空度时，将铝棒降至辉光放电系统中，关闭辉光放电系统上方的旋转挡板301。将玻璃球壳2移至阴极系统7上方，打开阴极系统上方旋转挡板301，将阴极组件705伸进玻璃球壳2，重新升温至阴极制作的合适温度。待温度到达时，将通过电子枪平移机构302将电子枪平移至管芯601上方，进行电子清刷，同时在玻璃球壳2内蒸镀光电阴极。
阴极制作完成后，将阴极组件705降至阴极系统7中。电子清刷完成后，通过电子枪平移机构604将电子枪平移至管芯601侧上方。打开旋转挡板301，旋转载物台303，将玻璃球壳2从阴极系统7上方旋转至电子清刷系统6上方，将管芯601升入玻璃球壳2中，管芯601与玻璃球壳2对接，完成密封封接。
应当理解，上述各项环节，均通过电控系统进行控制。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
1.一种用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，包括钟罩[1]、底板[3]、机架[4]、电子清刷系统[6]、阴极系统[7]、辉光放电系统[8]、镀膜系统[9]、反射率监控用光纤[10]、放气阀[11]、分子泵[5]、干泵[12]及电控系统，其中：
钟罩[1]与底板[3]、阴极系统[7]、电子清刷系统[6]、辉光放电系统[8]、镀膜系统[9]、反射率监控用光纤[10]组成密封真空腔室，通过分子泵[5]进行抽气，分子泵[5]的前级泵为干泵[12]；
钟罩[1]两侧设置有钟罩顶升机构[101]，通过丝杠旋转，带动钟罩[1]上升、下降；钟罩[1]内壁布置加热装置，通过电控系统进行加热升温控制；
底板[3]位于钟罩[1]下方，底板[3]与钟罩[1]之间密封；
底板[3]上部布置有载物台[303]，载物台[303]用于固定光电倍增管玻璃球壳[2]；所述载物台[303]被设置成可受驱动而围绕其中心轴旋转，通过伺服电机控制旋转角度，在镀膜系统[9]上方、辉光放电系统[8]上方、阴极系统[7]上方及电子清刷系统[6]上方按照不同的工序切换旋转；
阴极系统[7]、辉光放电系统[8]、镀膜系统[9]及电子清刷系统[6]分别位于底板[3]下方，均匀分布，通过阴极系统法兰[305]固定在底板[3]上。
2.根据权利要求1所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，所述阴极系统[7]、辉光放电系统[8]、镀膜系统[9]分别具有升降机构[703]，通过步进电机带动传动丝扛[701]旋转，从而控制阴极组件[705]或镀膜组件[901]升降。
3.根据权利要求1所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，阴极系统[7]包括阴极组件[705]、传动丝扛[701]、波纹管[702]、阴极组件升降结构[703]以及导向杆[704]，阴极组件升降机构[703]通过步进电机带动传动丝扛[701]旋转控制阴极组件[705]升降，通过导向杆[704]保证升降稳定性，利用波纹管[702]进行真空密封。
4.根据权利要求1所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，电子清刷系统[6]通过电子清刷系统法兰[304]固定在底板[3]上，电子清刷系统[6]中具有管芯升降机构[603]和电子枪平移机构[604]，管芯升降机构[603]通过伺服电机带动传动丝扛控制管芯[601]升降，传动丝扛位于电子清刷系统[6]内部，通过磁流体[602]进行真空密封。
5.根据权利要求4所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，所述辉光放电系统[8]、镀膜系统[9]阴极系统[7]与电子清刷系统[6]在底板[3]下方交叉分布，均匀分布，并且相互独立。
6.根据权利要求4所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，底板[3]包括旋转挡板[301]、氟胶圈[302]和载物台[303]，底板[3]与钟罩[1]之间采用氟胶圈[302]进行密封，氟胶圈[302]位于底板[3]上部边缘位置；底板[3]上部位置布置有载物台[303]，用于固定光电倍增管玻璃球壳[2]；旋转挡板[301]分别位于四个系统法兰[304]上方，被设置成可旋转运动，并用于遮挡、隔离各腔室与钟罩之间。
7.根据权利要求1所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，光纤[1002]的顶端设置螺纹接口[1001]，与反射率监控系统相连。
8.根据权利要求2所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置，其特征在于，辉光放电结构具有辉光放电棒[801]，安装在传动丝扛[701]顶端。
9.根据权利要求1所述的用于制作光电倍增管的一体式多功能排气装置的使用方法，其特征在于，包括：
通过钟罩[1]升降机构升起钟罩[1]、将玻璃球壳[2]安装在载物台[303]上、管芯[601]安装在电子清刷系统[6]中，阴极组件[705]安装在阴极系统[7]中，镀膜组件[901]安装在镀膜系统[9]中，旋转载物台[303]，将玻璃球壳[2]平移至镀膜系统[7]上方，将镀膜组件[901]升入玻璃球壳[2]内，将阴极组件[705]、管芯[601]升入钟罩[1]内，降下钟罩[1]，此时钟罩[1]与辉光放电系统[8]、阴极系统[7]、镀膜系统[9]、电子清刷系统[6]形成真空室，开启干泵[12]和分子泵[5]，进行真空抽气，达到设定真空度时，开启钟罩[1]内的加热装置，对玻璃球壳[2]、管芯[601]、阴极组件[705]、镀膜组件[901]进行烘烤除气；
烘烤除气完成后，自动降温至室温；将阴极组件[705]降至阴极系统[7]中，将管芯[601]降至电子清刷系统[6]中，辉光放电系统依然在自身腔体内部，分别关闭三个腔体旋转挡板[301]，进行镀膜；
镀膜结束后，将镀膜组件[901]降至镀膜系统[9]中，关闭旋转挡板[301]，将玻璃球壳[2]移至辉光放电系统[8]上方；将辉光放电系统上方的旋转挡板[301]打开，将铝棒伸进玻壳内部；关闭钟罩分子泵及分子泵所对应的截止阀，打开钟罩[1]顶端的放气阀，充入氧气，观察真空度达到合适氧气浓度，关闭放气阀，对玻璃球壳[2]进行辉光放电；
辉光放电结束后，将分子泵及截止阀打开，重新进行真空抽气，当达到设定真空度时，将铝棒降至辉光放电系统中，关闭辉光放电系统上方的旋转挡板[301]；将玻璃球壳[2]移至阴极系统[7]上方，打开阴极系统上方旋转挡板[301]，将阴极组件[705]伸进玻璃球壳[2]，重新升温至阴极制作的温度；
待温度到达时，通过电子枪平移机构[302]将电子枪平移至管芯[601]上方，进行电子清刷，同时在玻璃球壳[2]内蒸镀光电阴极；
阴极制作完成后，将阴极组件[705]降至阴极系统[7]中；
电子清刷完成后，通过电子枪平移机构[604]将电子枪平移至管芯[601]侧上方；打开旋转挡板[301]，旋转载物台[303]，将玻璃球壳[2]从阴极系统[7]上方旋转至电子清刷系统[6]上方，将管芯[601]升入玻璃球壳[2]中，管芯[601]与玻璃球壳[2]对接，完成密封封接。
技术总结