镍-63 真空电子器件预电离源

镍-63 真空电子器件预电离源
（天津市鹏辉国际贸易有限公司，订制镍-63放射源，提供放射性电镀服务， QQ945304952 ）
在很久以前, 人们就在真空电子器件中采用某些放射性材料, 以改善和提高某些真空电
子器件的性能。

例如, 从50 年代到70 年代, 在微波气体放电天线开关管中放置钴-60( 60 Co) 、铯-137( 137Cs) 和氪-85( 85Kr) 这些放射性核素作为预电离源。

从70 年代末期开始, 人
们就逐渐转而采用氚( 3H) 、镍-63( 63Ni) 等这类放射性材料低能电子源作为真空电子器件的
预电离源了。

所谓低能电子源就是发射低能电子的放射源, 即是指产生最大能量低于100 keV 的电
子的B源。

其中最普遍采用的是放射出纯B粒子的镍-63、氚, 放射俄歇电子和X 射线的铁- 55( 55Fe) 。

63Ni 放射性核素的特性
低能电子源的主要应用是在气相色谱分析和液相色谱分析中用于电子俘获探测器, 另
外还广泛用于爆炸探测器和高灵敏度的泄漏探测器等。

就当前使用量来看, 3H 的用量最大, 不过它的主要缺点是受使用温度的限制。

因为从
氚钛靶片上释放出的氚气随靶片温度的升高而增加, 其正常使用温度不宜超过200 e 。

2 63Ni 放射源的制备方法
( 1) 把纯度为9919%的金属镍( 62Ni) 经中子和C射线照
射反应[
62
Ni( n, C) ] 后, 金属镍就变为63
Ni 放射源了。

58 真空科学与技术第19 卷
( 2) 将基体金属, 例如镍、无氧铜、不锈钢等, 经去除表面的油污和金属氧化层的清洗工艺以后, 放在63Ni的溶液中, 用电镀的方法使63Ni 沉积在基体金属的表面上。

( 3) 将63Ni 溶液与水玻璃溶液混合在一起, 然后涂覆在给定的零件( 如玻璃、陶瓷材料制作的零件) 的预定部位表面上, 之后再将其烘干。

为了提高源的安全性能和延长使用期限, 可用适当的方法将有机物材料沉积在63Ni 放
射源的表面上, 作为保护膜将其活性面覆盖起来, 保扩膜的厚度为011~ 015 Lm。

这样就能保证操作者的肌肤不会直接接触到63
Ni 放射源的活性面, 使用操作就很方便。

不过经这种
加保护膜方法的处理, 会使63Ni 放射源的发射能力有所降低。

例如, 在其放射源的活性面上
加上一层012 Lm 厚的有机保护薄膜之后, 其发射B粒子的能力会降低大约10%。

制备63Ni 放射源的最好方法是电镀, 而最常用的基体材料是镍。

镍片和镍丝是真空电
子器件中常用的材料, 很容易做成所需要的形状, 真空性能很好。

常用的电镀液是由H3BO3 ( 40 g/ L) , KCl( 20 g / L) 和一定量的63NiCl2 料液配制而成的, pH 值为4, 电镀时控制电流密
度为15 mA/ cm2。

63Ni 放射源的剂量由真空电子器件的性能要求而决定。

63Ni 放射源在真空电子器件中的应用
63Ni 放射源是目前世界上应用极其广泛的低能电子源, 它除了用于气相色谱和液相色
谱分析中的电子俘获探测器、爆炸探测器和泄漏探测器之外, 世界上每年都有上亿个内部采用63
Ni 放射源的电子产品问世。

它在真空电子器件中的应用很广泛, 而在冷阴极真空电子
器件中的应用就更多。

它使电子器件内部在其活性面附近的气体分子电离, 不用预热, 在室第 1 期周志伟:镍- 63) ) ) 真空电子器件中新的预电离源 59
温下能连续提供足够的预电离。

因而, 确保器件迅速及时启动, 大大提高器件的性能, 增加了器件的可靠性。

同时, 还能使器件的寿命延长, 有时甚至能使寿命延长几倍。

在冷阴极触发管中采用63Ni 放射源, 虽然自击穿电压有所降低, 但是可以提高自击穿电
压的稳定性, 减少延迟时间和抖动时间, 如图3, 4 所示。

在过电压保护气体放电管中采用63
N i 放射源之后, 可以提高直流击穿电压和冲击击穿电压的稳定性, 减少脉冲响应时间。

在天线开关管中采用63Ni 放射源之后, 不仅改善了预放电的效果, 而且还使管子的结构简单,
工艺简化。

在数码管、气体激光管、气体放电启辉器等真空电子器件中放置63
Ni 放射源同样
会取得良好的效果。

日光灯启辉器内采用63Ni 放射源可使日光灯/ 无启动时间0, 亮度稳定,
延长寿命。