3 光阴极反射率测试理论研究和实验分析 12

3。1 单色光反射率测试原理 12

3。2 光电阴极反射率监控系统结构 16

3。3 光电阴极反射率监控实验 18

4 锑钾铯阴极增透膜选取 20

4。1 增透膜理论设计 21

4。2 增透膜材料选择 22

5 总结与展望 24

5。1 总结 24

5。2 下一步工作设想 24

致 谢 26

参 考 文 献 27

1 绪论

1。1 锑钾铯阴极发展概述

1。2 锑钾铯阴极国内外研究状况

1。3 本文研究的背景和意义

2015 年，来自日本和加拿大的科学家梶田隆章和阿瑟·麦克唐纳因在发现中微子振荡方 面做出的杰出贡献分享了该年度的诺贝尔物理学奖。

作为自然界基本粒子之一的中微子，与其他物质的相互作用非常微弱，因此探测中微子 很困难，对探测设备的要求很高，通常要采用高灵敏度、大面积的光电倍增管阵列。为了揭 开中微子的神秘面纱，世界各国建造了大量探测设施，著名的如日本神冈中微子探测装置、 美国在南极建造的中微子观测装置等。此外，我国也计划利用核反应堆释放出的大量中微子 来进行科学研究，包括大亚湾中微子实验以及建设中的江门中微子实验站。2015 年 12 月 16 日，中国兵器工业集团北方夜视有限公司与中科院高能物理研究所签署了“20 英寸光电倍增 管采购合同”[10]，此举旨在打破国外垄断，填补国内大面积光电倍增管研制的空白，该光电 倍增管据悉将应用于中国的中微子探测实验。论文网

无论是日本神冈中微子探测装置，还是中国江门中微子探测装置，探测设备的核心器件 都是拥有高量子产额光电阴极的光电倍增管，因而制备拥有高量子产额的锑钾铯阴极也成为 了实验能否取得突破的关键。

虽然人类从发现锑钾铯阴极距今已有数十年时间，但在很长一段时间内对该阴极的研究 都是不完善的，由于对可见光波段敏感的阴极很薄，制备比较复杂，常用的制备工艺更多凭 借的是技术人员的经验，使得提高其灵敏度存在很大的困难，这制约了它的应用范围。因此 对锑钾铯阴极的研究仍是一项重要的富有意义的工作，其灵敏度的提高将会产生巨大的经济 和科技价值。

1。4 本文研究安排

围绕提高锑钾铯阴极量子效率，本文的研究分为如下几点：

(1) 结合半导体材料光电子发射的物理模型，给出了提高阴极量子产额的常用方法；利 用量子效率公式，推算了锑钾铯阴极最佳膜厚。

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