在考虑设计原理的基础上,考虑测试系统的外界环境需要超净,真空系统达到可测试的真空度需要一定时间,为了节约测试时间,每次装入的样品数量应该多于1个,我们设计了样品盘等,该测试系统是在高真空条件下,能够高效检测与研究荧光屏发光特性,是光、机、电、计算与显示相结合的智能化电控的大型专用检测设备,整体装置外形轮廓如图2.31所示,具体说明如表2.4所示。它是整体装置的主要组成部分,能完成荧光屏的全部检测项目,体现出荧光屏综合测试台的功能和先进性,它由如下4部分组成。
图2.31 荧光屏参数测试系统轮廓示意
表2.4 荧光屏参数测试系统说明
1.4个组成部分
(1)真空腔室,含大盖、样品转盘、底盘及接线电极等。当大盖合上后,就构成了检测所要求的真空环境。
(2)液晶显示器,显示操作内容及样品的测试数据。
(3)电子柜,由高压电源、信号处理、真空计、通信电路、工控机及其接口电路等部分组成。
(4)台下装置,在台板下设置有热电子面发射源壳体、无油分子泵、干泵、真空规管、转轴系统及液压系统等。
2.系统性能
显然,当大盖合上后所构成的真空工作室及热电子面发射源是进行测试的系统主体,它决定了系统工作的可行性与有效性。
①真空腔室能提供所要求的真空度;抽空6 h,极限真空度优于8×10-5 Pa;抽空40min(暂定)可达工作真空度5×10-4 Pa。
②提供样品测试所需的程控高压电源组,它具有供电引线的高绝缘性、人身安全性及样品切换时的可靠性。(www.xing528.com)
③热电子面发射源,以螺旋状灯丝的盘形发射加上电子散射网的共同作用保证了电子射束的均匀性,热电子面发射源的整体结构使其接电简单、更换方便。
④真空大盖经弯臂由气压系统推动升降,实现开启和关闭的自动化;由显示器菜单与气压系统开关进行双重控制,保证了操作者的人身安全。
⑤可旋转载物盘简称转盘,可测φ18和φ25两个规格的荧光屏,一次可装24片,可满足生产和分析研究的双重需要。
⑥采用计算机菜单操作,对测试参数的选择和转换,真空系统与升降系统的开启与关闭,热电子面发射源一阳、二阳等负高压的调节,以及测试数据采集、处理、存储等全部实现了智能控制与操作自动化。
3.主体装置及特点
荧光屏测试系统的主体装置组成如图2.32所示。
图2.32 荧光屏测试系统的主体装置示意
1—底盘;2—转盘;3—大盖;4—弯臂;5—升降气压装置;6—热电子面发射源;7—真空组。
①大盖上面有口径为φ90的石英玻璃观察窗,通过该窗口可用放大镜进行目视观察,更主要的是用专用CCD成像亮度计及光功率计获得测试数据。大盘的下沿嵌有密封铜圈。
②转盘如图2.33所示,能在安装荧光屏被测组件的同时自动接电;转盘上置有编号盘,能以对应的编号区分被测样品;转盘下有接电(零电位)的电极触头,能实现被测样品的自动切换及保证操作者的安全。
③底盘,它是主体装置最关键的部件,与大盖的接触部位有真空密封要求。上表面嵌有绝缘的弹性电极及限位器,能与转盘的各电极触头在切换时实现良好的电接触;下表面分别与分子泵、热电子面发射源、真空规及转轴系统通过法兰盘密封连接。
图2.33 转盘圆孔配置图
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