Cs2Te紫外光电阴极带外光谱响应研究

李晓峰，姜云龙，李靖雯，姬 明，李金沙，张勤东

Cs2Te紫外光电阴极带外光谱响应研究

李晓峰1,2，姜云龙2，李靖雯2，姬 明2，李金沙2，张勤东2

（1. 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安 710065；2. 北方夜视技术股份有限公司，云南 昆明 650217）

利用强光源作为激励，测量了Cs2Te紫外光电阴极带外光谱响应。结果表明Cs2Te紫外光电阴极的带外光谱响应较低，与带内光谱响应相比相差几个数量级。带内光谱响应的峰值灵敏度可以大于40mA/W，但对带外光谱响应，如对550nm的波长，其光谱响应可以低至10－3mA/W数量级。对采用同样工艺所制作的Cs2Te紫外光电阴极，其带外光谱响应的离散性较大。根据对3种不同可见光阴极，即Na2KSb(Cs)多碱光电阴极、K2CsSb双碱光电阴极以及GaAs(Cs-O)光电阴极带外光谱响应的测试，证明这3种可见光阴极均存在不同大小的带外光谱响应。测试数据表明，带外光谱响应与逸出功（正电子亲和势光电阴极）或禁带宽度（负电子亲和势光电阴极）的大小相关。逸出功越低或禁带宽度越小，带外光谱响应越大。根据光电发射的方程，可以推测出Cs2Te紫外光电阴与上述3种可见光光电阴极一样，产生带外光谱响应的原因是多光子吸收，即多光子效应。由于Cs2Te紫外光电阴极存在带外光谱响应，因此当采用Cs2Te紫外光电阴极的“日盲”像增强器在强烈的太阳光下或直对太阳光使用时，会受到太阳光的干扰或看到太阳的像，不具备日盲特性。为了使“日盲”紫外像增强器完全具备日盲特性，需要“日盲”紫外像增强器Cs2Te紫外阴极前增加“日盲”滤光片，利用“日盲”滤光片消去Cs2Te紫外阴极的带外光谱响应达到“日盲”的目的。因此在实际应用过程中，“日盲”滤光片是必不可少的。“日盲”滤光片设计的依据是Cs2Te紫外阴极对太阳辐射的响应度。Cs2Te紫外阴极对太阳辐射的响应主要集中在350～650nm之间，因此“日盲”滤光片主要应对该波段的可见光进行衰减。只有使用与Cs2Te紫外阴极带外光谱响应相匹配的“日盲”滤光片才有可能使“日盲”紫外像增强器具备“日盲”特性。

Cs2Te紫外光电阴极；带外光谱响应；多光子吸收；紫外像增强器

0 引言

Cs2Te紫外光电阴极（简称Cs2Te阴极）的光谱响应范围在200～320nm之间，对可见光不响应，因此常被称为Cs2Te“日盲”紫外光电阴极。由于太阳辐射中200～280nm波段的紫外辐射几乎被大气层中的臭氧层所吸收，因此地球表面不再存在这一波段的紫外光，所以利用Cs2Te阴极作为光电阴极的紫外探测器（如像增强器或光电倍增管）在地面探测该波段的辐射时，背景噪音极低，这与红外探测器在探测目标时存在极高的背景噪声形成了鲜明的对比。因此“日盲”紫外探测器在紫外通讯、火灾监控、电晕检测和环境污染监测等方面具有广泛的应用前景[1]。特别是近年来，随着电力输送业务的发展，利用“日盲”紫外探测器来检查电晕放电的需求日益增加，出现了各种利用“日盲”紫外像增强器制作的电晕检查仪。电晕检查仪的核心是使用Cs2Te阴极为光电阴极的“日盲”紫外像增强器，它通过探测电晕放电过程中所发射的紫外光来检测电晕放电是否存在。电晕检查仪在检查高压线路的电晕放电时均是在白天进行，尽管理论上讲Cs2Te阴极对可见光不响应，但当电晕检查仪面对强烈的太阳光或直对太阳时（辐射照度大于106lx），太阳光仍会对紫外信号的探测产生干扰，产生背景噪声。这表明Cs2Te阴极并非真正的“日盲”阴极，即Cs2Te阴极不是绝对的不响应可见光。Cs2Te阴极对紫外光的响应称为带内光谱响应，而对可见光的响应称为带外光谱响应，也称为日盲特性。所以对Cs2Te阴极而言，不仅要求其紫外波段的光谱响应高，同时还要求其可见光波段的光谱响应低，实现真正的“日盲”。关于Cs2Te阴极对紫外波段响应的研究很多[2-6]，但对可见光响应即对带外光谱响应的研究较少[7]，Cs2Te阴极的带外光谱响应与带内光谱响应一样，也是Cs2Te阴极的一个重要参数，因此有必要开展Cs2Te阴极的日盲特性研究，降低或消去“日盲”紫外像增强器的带外光谱响应，从而进一步推动Cs2Te“日盲”紫外探测器在电晕检查领域的应用。

1 带外光谱响应的测量及特点

在测量Cs2Te阴极光谱响应时，一般采用氘灯作为光源，利用光栅光谱仪分光之后照射于光电阴极，再利用微弱电流表测量光电流，从而测量出Cs2Te阴极不同波长的光谱灵敏度或光谱响应。然而由于电流测量精度的限制，一般的光电阴极光谱响应测量仪对光电阴极截止波长以后的光谱响应测不出。原因是截止波长以后的光谱响应太低，往往被人们所忽略。为了测量微弱的带外光谱响应，可以采取提高入射光强度的方法。如采用不同波长的激光器直接照射光电阴极，或采用高亮度的光源通过光栅分光后再照射光电阴极，尽管Cs2Te阴极的带外光谱响应低，但因输入信号强，因此也可以激发Cs2Te阴极产生皮安表能够测量出的光电流，这样就可以准确地测量出Cs2Te阴极的带外光谱响应。带外光谱响应的测量原理与带内光谱响应的测量原理相同，所不同的是需要较强的入射光。Cs2Te阴极带外光谱响应的测量原理见图1。

图1中的测试样品为1支“日盲”紫外像增强器，主要包括Cs2Te光电阴极、微通道板（micro channel plate，MCP）和荧光屏3部分。测量时紫外像增强器所施加的电压分别是，阴极为0V，MCP输入为200V。皮安表串联在此回路中，通过该电流表对光电流进行测量。测量的方法与带内光谱响应的测量方法相同。图2是所测量的Cs2Te阴极“日盲”紫外像增强器的光谱响应曲线。从图中可以看出，Cs2Te阴极的光谱响应存在2个区域，一个为波长小于320nm的紫外波段响应区域，即带内光谱响应区域，另一个为波长大于320nm的可见光波段响应区域，即带外光谱响应区域。2个区域的光谱响应在数量级上存在明显的区别。在带内，峰值光谱响应达到40mA/W，但在320nm以后，光谱响应很小了。一般而言在320nm波长的光谱响应仅仅为其峰值光谱响应的1%～3%，因此320nm波长通常又被称为Cs2Te阴极的长波截止波长。尽管截止波长的光谱响应很低了，但与带外光谱响应相比，仍然很高。如对图2所示的样品，所测量的峰值响应波长为270nm，峰值响应为38mA/W。截止波长为320nm，光谱响应为1mA/W，但对550nm的波长，其光谱响应仅为4.6×10－3mA/W，对650nm的波长，光谱响应仅为2.7×10－4mA/W，而对700nm的波长，光谱响应更低，仅为2.1×10－5mA/W。

图1 “日盲”紫外像增强器光电流测试

图2 Cs2Te阴极光谱响应曲线

对于传统的真空蒸发化学反应合成技术所制作的Cs2Te阴极，其带内和带外的光谱响应均具有一定的离散性，但两者相比较，带外光谱响应的离散性更大。带内光谱响应的峰值光谱响应在30～50mA/W之间，相差不到2倍。但对带外光谱响应633nm的波长而言，光谱响应在10－3～10－6mA/W之间，相差3个数量级，可见带外光谱响应的离散性之大

2 带外光谱响应机理分析

根据半导体光电发射的理论，光电发射由3个过程组成。过程①：光电阴极吸收光子并激发电子从价带跃迁至导带。过程②：电子从光电阴极体内扩散至真空界面。过程③：电子越过表面势垒逸出光电阴极表面而发射到真空中，从而形成光电发射，其理论模型见图3。由此可见只有能量大于逸出功的光子才能产生光电发射，所以逸出功的大小决定了光电发射的长波截止波长。波长大于长波截止波长的辐射由于没有足够的能量激发电子跃迁并克服表面势垒逸出到真空，因此不可能产生光电发射。

图3 光电发射示意图

然而对Cs2Te阴极，在截止波长之外确实存在光谱响应，尽管这种光谱响应与带内光谱响应相比存在数量级上的差别。为了分析Cs2Te阴极带外光谱响应产生的原因，对其他种类的可见光阴极带外光谱响应也进行了测量。所测量的可见光阴极有Na2KSb(Cs)多碱光电阴极（简称Na2KSb多碱阴极）、K2CsSb双碱光电阴极（K2CsSb阴极）、GaAs(Cs-O)光电阴极（简称GaAs阴极）。3种光电阴极分别属于两类，其中Na2KSb多碱阴极与K2CsSb双碱阴极属于同一类，为正电子亲和势碱锑化合物多晶半导体光电阴极。GaAs光电阴极属于另一类，为负电子亲和势单晶半导体光电阴极。测量样品均为带MCP的近贴聚焦像增强器。每一种光电阴极测量两个样品。测试时首先利用阴极灵敏度测量仪测量出所有光电阴极对2856K色温钨丝灯的白光灵敏度，然后再利用1064nm波长的短波红外半导体激光器作光源，测量各种光电阴极的光谱灵敏度，测量结果见表1。

从表1看出，所测量的这3种光电阴极也都存在较低的带外光谱响应，所不同的是大小不一样。在3种可见光阴极之中，Na2KSb多碱阴极对1064nm波长短波红外的光谱响应最大，为10－3mA/W的数量级，GaAs阴极的光谱响应次之，为10－4mA/W的数量级，K2CsSb双碱阴极的光谱响应最低，为10－7mA/W的数量级。Na2KSb多碱阴极与K2CsSb双碱阴极属于同一类的阴极，性能相似。Na2KSb多碱阴极的长波截止波长为950nm，白光阴极灵敏度在700mA/lm左右，而K2CsSb双碱光电阴极的长波截止波长为650nm，白光阴极灵敏度在100mA/lm左右，两者的白光阴极灵敏度相差约600mA/lm，长波截止波长相差约300nm，但两者的短波红外光谱灵敏度却相差4个数量级。根据这2种光电阴极带外光谱响应的比较和分析，可以认为对同一类阴极来讲，长波截止波长是影响带外光谱响应的主要因素。长波截止波长越长（逸出功越低），阴极灵敏度越高，同时带外光谱响应也就越大。Na2KSb多碱阴极与GaAs阴极不属于同一类光电阴极，GaAs阴极的白光灵敏度接近2000mA/lm，长波截止波长为910nm，比Na2KSb多碱阴极的长波截止波长小40nm，带外光谱响应比Na2KSb多碱阴极低1个数量级。也就是说在不同种类的光电阴极间进行比较时，长波截止波长仍然是影响带外光谱响应的主要因素，即长波截止波长更长的，带外光谱响应也更大。由于长波截止波长由逸出功所决定，因此对正电子亲和势阴极，逸出功是决定带外光谱响应的主要因素，而对负电子亲和势阴极，禁带宽度则是决定带外光谱响应的主要因素。

表1 不同光电阴极的光谱响应

对同一种光电阴极来讲，如对Na2KSb多碱阴极，白光灵敏度与带外光谱响应并不完全正相关。对更多的Na2KSb多碱阴极样品的测量结果表明，并不是白光阴极灵敏度高的，带外光谱响应也高。多数样品是这样，但也有的样品是阴极灵敏度高，而带外光谱响应却小。也有的样品是阴极灵敏度低，但带外光谱响应却大。

根据以上分析可知，光电阴极均存在带外光谱响应，因此可以认为光电阴极带外光谱响应产生的原因相同。所以分析出可见光阴极产生带外光谱响应的原因也就可以来分析出Cs2Te“日盲”阴极产生带外光谱响应的原因。在以上3种可见光阴极中，以GaAs阴极来分析带外光谱响应的原因更具有说服力。因为GaAs阴极为单晶半导体光电阴极，其光电发射遵循严格的半导体光电发射理论，研究的最多[8-13]，并且理论体系最完善。

GaAs阴极为强掺杂的p型半导体，禁带宽度为1.4eV，为负电子亲和势光电阴极，逸出功低于禁带宽带。根据光电发射的“三过程”理论，只要是能量大于1.4eV的光子就可能激发价带电子跃迁并同时产生光电发射。反之，能量小于1.4eV的光子不可能产生光电发射。1064nm波长的光子能量仅仅为1.16eV，因此不可能将价带内的电子激发到导带，更不可能产生光电发射。GaAs阴极为强掺杂的p型半导体，杂质能级位于价带顶，因此1064nm波长的光子也不可能激发杂质能级上的电子跃迁到导带。所以GaAs光电阴极带外光谱响应产生的原因，或者说带外波长产生电子跃迁的原因不可能是来源于吸收一个光子能量所产生的电子跃迁，而应该是来源于吸收多个光子所产生的电子跃迁。Na2KSb多碱阴极与K2CsSb双碱阴极与GaAs阴极一样，均为强p型半导体，杂质能级也位于价带顶，因此对带外波长产生的跃迁电子也不可能来源于杂质能级，唯一的原因之一是来源于吸收多光子产生的电子跃迁。从可见光阴极的分析来类比，Cs2Te“日盲阴极”产生带外光谱响应的原因也是多光子吸收产生的电子跃迁。关于多光子吸收的现象及光电发射的理论在银氧铯光电阴极早有详细的论述[14-19]。多光子吸收跃迁的几率较单光子吸收跃迁的几率小，因此光电响应很低。综上所述，Cs2Te阴极的带内光谱响应为单光子效应，符合式(1)的光电发射方程；而带外光谱响应的实质就是多光子效应，符合式(2)的光电发射方程。

＝0＋(1)

＝0＋(2)

式中：为普朗克常数；为光子的频率；0为光电子的初始能量；为逸出功；为束缚电子所吸收的光子数。

3 讨论

Cs2Te阴极一般应用于“日盲”紫外像增强器中。“日盲”紫外像增强器使用双片叠加MCP作为电子倍增器，电子增益可以达到106。“日盲”紫外像增强器在强烈的太阳光或直对太阳使用时，Cs2Te阴极的带外光谱响应，强烈太阳光和MCP高增益三者的共同作用，会产生强烈的可见光背景噪声或看见太阳的像，这对紫外信号的探测将产生极大的干扰。如果MCP的增益很低，那么即使是直对太阳，也不会在紫外像增强器的荧光屏上出现太阳的像。所以“日盲”紫外像增强器能否具有“日盲”特性取决于Cs2Te阴极带外光谱响应、MCP增益以及太阳光强度三者的乘积。所以高增益（106以上）“日盲”紫外像增强器在强烈太阳光下使用时，“日盲”特性就丧失了。由于Cs2Te阴极的带外光谱响应以及MCP的高增益是客观存在的，因此为了使“日盲”紫外像增强器直对太阳时看不见太阳的像，具有完全“日盲”功能，必须在日盲紫外像增强器的光电阴极前端增加一个“日盲”滤光片对太阳光进行衰减。理想的“日盲”滤光片应该是对紫外光100%透过而对太阳光100%不透过。但实际应用中，不存在这种理想的“日盲”滤光片，大部分的“日盲”滤光片对紫外信号的峰值透过率不超过20%，对可见光波段的最低透过率不低于10－15。由于可见光的光谱范围很宽，要在保证紫外光高透过的条件下实现对可见光光谱范围内实现均匀的低透过需要对“日盲”滤光片进行精确的设计，而设计的依据之一就是Cs2Te阴极的光谱响应以及太阳的光谱辐射度。然而Cs2Te阴极对太阳的响应最终体现为一种对太阳发射光谱和阴极光谱响应的一种积分，因此Cs2Te阴极对太阳光谱辐射响应度，即Cs2Te阴极的光谱响应与太阳光谱辐射的乘积是日盲滤光片设计所需要参考的一项重要指标。图4是太阳辐射的光谱辐射度，图5是Cs2Te阴极对太阳的光谱辐射响应度。其中图5是图2的Cs2Te阴极的光谱响应与图4的太阳光谱辐射度的乘积。图4的太阳辐射度为地球表面大气质量为零条件下的辐射度。

从图5看出，Cs2Te阴极对太阳辐射的响应主要集中在340～700nm之间，峰值在410nm，由于大气的吸收，造成曲线存在波峰和波谷，但主要的响应集中在350～650nm之间。因此日盲滤光片的设计主要需要衰减该波段的辐射，同时又不要降低紫外波段的透过率。理想的Cs2Te阴极应该是带内光谱响应尽量大，而带外光谱响应尽量小，即带内光谱响应与带外光谱响应之间形成剪刀差。但实际的Cs2Te阴极的带外光谱响应不可能为零，只能在一定的范围内降低。关于在Cs2Te阴极制作过程中如何降低其带外光谱响应的方法已经有过报道，但无论是工艺还是技术均还不成熟，因此有必要进一步开展Cs2Te阴极制作工艺技术的研究。

图4 太阳光谱辐照度

图5 Cs2Te阴极光谱响应度

4 结论

Cs2Te阴极被称为“日盲”紫外光电阴极，原因是其光谱响应主要在紫外波段。但与其他光电阴极一样，存在带外光谱响应。Cs2Te阴极的带外光谱响应与带内光谱响应存在本质的差别。带外光谱响应非常低，与带内光谱响应相比，相差几个数量级，且样品与样品之间的带外光谱响应离散性较大。带外光谱响应的产生原因是由于多光子吸收所导致的光电发射。由于带外光谱响应的存在，当Cs2Te阴极面对较的强烈可见光（如太阳）时，其“日盲”特性也就丧失了。因此Cs2Te阴极不是绝对的“日盲”阴极。在实际应用过程中，当在强烈太阳光下使用“日盲”探测器时，需要在光路中增加“日盲”滤光片，这样才可能避免强光或太阳对紫外目标图像的干扰。

[1] 芦汉生, 白廷柱, 钟生东, 等. 紫外告警技术的现状与分析[J]. 光学技术, 2000, 26(4): 316-318.

LU Han-sheng, BAI Ting-zhu, ZHONG Sheng-dong, et al. Current status and analysis of ultraviolet alarm technology[J]., 2000, 26(4): 316-318.

[2] 苏现军, 王武杰, 赵岚, 等. GaN基可见盲紫外探测器及其研究进展[J]. 量子电子学报, 2004, 21(4): 406-410.

SU Xian-jun, WANG Wu-jie, ZHAO Lan, et al, Solar blind ultraviolet detector and research progress based on GaN[J]., 2004, 21(4): 406-410.

[3] 李长栋, 韩慧伶. 宽禁带半导体日盲紫外探测器研究进展[J]. 光机电信息, 2009, 26(4): 24-26.

LI Chang-dong, HAN Hui-ling. Study progress on solar-blind UV detector of wide-gap semiconductor[J]., 2009, 26(4): 24-26.

[4] Green J C, Morse J A, Andrews J H. Performance of the cosmic origins spectrograph for the Hubble Space Telescope[C]//,, 1999, 64:176.

[5] Carbary J F, Darlington E D, Harris J H. Ultraviolet and visible imaging and spectrographic imaging instrument[J]., 1994, 33(19): 4201.

[6] Braem A, Joram C, Piuz F. Technology of photocathode production[J]., 2003, 502(1):205-210.

[7] 韦永林, 赵宝生, 赛小峰, 等. 高量子效率碲化铯紫外日盲阴极研究[J]. 真空科学与技术, 2012, 32(7): 555-540

WEI Yong-lin, ZHAO Bao-sheng, SAI Xiao-feng, et al, Development of Cesium Telluride UV cathode with high efficiency and solar blind characteristics[J]., 2012, 32(7): 555-540.

[8] 牛军, 乔建良, 常本康, 等. 不同变掺杂结构GaAs光电阴极的光谱特性分析[J]. 光谱学与光谱分析, 2009, 29(11): 3007-3010.

NIU Jun, QIAO Jian-liang, CHANG Ben-kang, et al. Spectral characteristic analysis of GaAs photocathode for different vary-doped mode[J]., 2009, 29(11): 3007-3010.

[9] 邹继军, 常本康, 杜晓晴, 等. GaAs光电阴极光谱响应曲线形状的变化[J]. 光谱学与光谱分析, 2007, 27(8): 1465-1468.

ZHOU Ji-jun, CHANG Ben-kang, DU Xiao-qing, et al. Shape variation research of spectral response on GaAs photocathode[J]., 2007, 27(8): 1465-1468.

[10] 乔建良, 常本康, 牛军, 等. NEA GaN和GaAs光电阴极激活机理对比研究[J]. 真空科学与技术学报, 2009, 29(2): 115-118.

QIAO Jian-liang, CHANG Ben-kang, ZHOU Jie-jun, et al. Similarities and differences between negative electron affinity GaN and GaAs photocathode activation mechanisms[J]., 2009, 29(2): 115-118.

[11] 杜晓晴, 常本康, 邹继军. Cs、O激活方式对GaAs光电阴极的影响[J]. 真空科学与技术学报, 2006, 26(1): 1-4.

DU Xiao-qing, ZHOU Ji-jun, CHANG Ben-kang, et al. Influence of GaAs photocathode by Cs-O activation[J]., 2006, 26(1): 1-4.

[12] 邹继军, 钱芸生, 常本康, 等. GaAs光电阴极制备过程中多信息量测试技术研究[J]. 真空科学与技术学报, 2006, 26(3): 172-175.

ZHOU Ji-jun, QIAN Yun-sheng, CHANG Ben-kang, et al. Study on multi information measuring technology on preparation procession of GaAs photocathode[J]., 2006, 26(3): 172-175.

[13] 邹继军, 常本康, 杜晓晴. MBE 梯度掺杂GaAs 光电阴极激活实验研究[J]. 真空科学与技术学报, 2005, 25(6): 401-404.

ZHOU Ji-jun, CHANG Ben-kang, DU Xiao-qing, et al. Activation experiment research on MBE gradient doping GaAs photocathode[J]., 2005, 25(6): 401-404.

[14] 史博文. 对多光子光电效应的一些思考[J]. 物理通报, 2014, 12: 22-24.

SHI Bo-wen. Thinking about multiphoton photoelectric effect[J]., 2014, 12: 22-24.

[15] 许国材. 多光子光电效应[J]. 大学物理, 1993, 12(1): 34-37.

XU Guo-cai. Multiphoton photoemission effect[J]., 1993, 12(1): 34-37.

[16] 陈伟孟. 多光子光电效应的规律与启示[J]. 物理教学探讨, 2014, 32(11): 45-47.

CHEN Wei-meng. Law and inspiration on photoemission of multi-photon effect[J]., 2014, 32(11): 45-47.

[17] 吴玲玲, 薛增泉, 吴全德. 银氧铯光电阴极的多光子光电产额[J]. 真空科学与技术, 1993, 13: 101-107.

WU Ling-ling, XUE Zeng-quan, WU Quan-de. Multiphoton photoelectron yield of Ag-O-Cs photocathode[J]., 1993, 13: 555-540.

[18] 李晓峰，赵学峰，瞿利平，等. 多碱阴极激活过程中逸出功及电子跃迁变化研究[J]. 红外技术, 2013, 35(4):202-206.

LI Xiao-feng, ZHAO Xue-feng, QU Li-ping, et al. Study on variation of work function and electron transition of multi alkali cathode during Cs activation and Cs-Sb activation[J]., 2013, 35(4): 202-206.

[19] 李晓峰, 李燕红, 石峰, 等. Na2KSb光电阴极与GaAs光电阴极比较研究[J].红外技术, 2013, 35(3): 173-179.

LI Xiao-feng, LI Yan-hong, SHI Feng, et al. Study on the difference between GaAs cathode and Na2KSb cathode[J]., 2013, 35(3): 173-179.

Study on Spectral Response beyond Cut off of Cs2Te Ultra Violet Photo Cathode

LI Xiao-feng1,2，JIANG Yun-long2，LI Jing-wen2，JI Ming2，LI Jin-sha2，ZHANG Qin-dong2

(1.,710065,;2.,,650217,)

With the strong light as the input, the spectral response beyond cut off of the Cs2Te ultraviolet photo cathode is measured. The results show that the spectral response of the Cs2Te cathode beyond cut off is lower, and is several orders of magnitude lower than that within the cutoff. The peak sensitivity of within cutoff can be greater than 40mA/W, but the spectral response beyond cut off can be as low as 10－3mA/W order of magnitude at 550nm wavelength. The divergence of spectral response beyond cut off of Cs2Te ultraviolet photo cathode made with the same process is large. According to the test of three different visible light photo cathode, namely Na2KSb (Cs), K2CsSb and GaAs (Cs-O), it is proved that these three kinds of visible light photo cathode also have certain spectral response. The test data show that the spectral response beyond cut off is related to the size of the work function (positive electron affinity cathode) or the band gap (negative electron affinity cathode). The smaller the work function or the band gap is, the greater the spectral response beyond cut off. The spectral response beyond cut off is a common phenomenon for photo cathode. The reason is that the effect of multiphoton absorption, i.e. multiphoton effect. Because Cs2Te photo cathodes are present spectral response beyond cut off, thus, when solar blind image intensifier adopting Cs2Te photo cathodes is used in the strong sun light or straight to the sun's light, detected signal would be disturbed by the light of the sun, or by the image of the sun like. Thus solar blind image intensifier does not have the sun blind characteristic. In order to make the solar blind ultraviolet image intensifier fully equipped with solar blind characteristic, solar blind filter is needed. Combining solar blind filter with spectral response of Cs2Te cathode beyond cut off, solar blind image intensifier can achieve complete solar blind. So in the practical application of ultra violet detecting, the solar blind filter is essential. One of the bases of the design of the solar blind filter is the response of the Cs2Te ultraviolet cathode to the solar radiation. The response of the Cs2Te ultraviolet cathode to the solar radiation is mainly concentrated in the 350-650nm, so the solar blind filter is mainly used to attenuate the visible light. Only with solar blind filter matching with spectral response of Cs2Te cathode, can solar blind ultraviolet image intensifier be made completely solar blind.

Cs2Te ultra violet photo cathode，spectral response beyond cut off，multiphoton absorption，ultra violet image intensifier

O462.3

A

1001-8891(2015)12-1068-06

2015-09-21；

2015-10-11.

李晓峰（1963-），男，博士，研高工，主要从事微光夜视技术方面的研究。E-mail：lxf@nvt.com.cn。

国家自然科学基金，编号：11535014。