[發明專利]一種基于胎具自重力熱成型的球面實芯微通道板制備裝置

無效

• 申請號: 201210562811.1
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103065910A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 尼啟良
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01J9/12
• 分類號: H01J9/12;H01J43/24
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 劉樹清

技術領域

本發明屬于X射線、γ射線、宇宙射線、紫外線、帶電粒子的探測技術領域，涉及的一種球面實芯微通道板的制備裝置。

背景技術

平面微通道板是一種二維連續電子倍增的電真空器件，它是由許多具有連續電子倍增能力的通道按一定的幾何圖案排列而成。在其兩端加上一定的電壓，能夠獲得很高的電子增益，對極其微弱的二維電子圖像進行倍增和放大。

微通道板既可用于探測從近紅外到硬X射線波段的光輻射，也可用于探測電子、離子、α粒子及γ射線和宇宙射線。目前，微通道板主要應用于光子計數成像探測和微光夜視成像等領域，使用微通道板作為像增強器的位置靈敏光子計數成像探測器已經被廣泛應用于空間科學(空間天文學、空間等離子體物理學、深空探測等)、同步輻射物理學、化學、材料科學、光學(熒光成像、拉曼光譜)和生物醫學等領域。

對于大視場光學成像系統，平面微通道板不能滿足成像質量要求，球面微通道板可以消除球差造成的畸變，進而提高大視場光學成像系統的成像質量，因此，制備球面微通道板的裝置是業內人士極為關注的問題。與本發明最為接近的已有技術是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的申請號為200910218056.3的發明專利，發明名稱為“一種球面實芯微通道板的制備裝置”，如圖1所示，由傳動機構和真空加熱裝置兩部分組成，傳動機構位于整個裝置的上部，真空加熱裝置在整個裝置的下部。其中傳動機構包括蝸桿7、蝸輪8、傳動軸9、傳動塊10、壓塊11、傳動機構支撐架12、波紋管13、波紋管法蘭14、第一螺釘15、密封圈16、第二螺釘17；真空加熱裝置包括高溫加熱爐18、上壓環19、平面實芯微通道板20、第三螺釘21、下壓環22、球冠形胎具23、真空腔體24、支撐底板25、支撐座26、第四螺釘27、真空腔體上蓋28。在傳動機構中蝸輪8與蝸桿7齒嚙合，蝸輪8與傳動塊10的中心軸孔同軸固連，傳動軸9穿過蝸輪8和傳動塊10的中心孔，伸進真空腔體24內，傳動軸9與傳動塊10之間用螺紋連接，傳動機構支撐架12在蝸輪8的下邊套裝在傳動塊10的外側，在傳動塊10的外側靠近蝸輪8處套裝有壓塊11，壓塊11的下沿落在傳動機構支撐架12的臺肩上，將傳動塊10的軸承壓住，傳動機構支撐架12的延邊通過第二螺釘17與真空腔體上蓋28連接；在傳動塊10下方的傳動機構支撐架12的腔內，在傳動軸9上套裝有波紋管13，兩者固連，在波紋管法蘭14的下面，在真空腔體上蓋28上的凹槽內，裝有密封圈16，波紋管13通過波紋管法蘭14用第一螺釘15與真空腔體上蓋28連接；在真空加熱裝置中，支撐座26在真空腔體24的下部與其固連支撐著真空腔體24，高溫加熱爐18裝在真空腔體24內的支撐底板25上，傳動軸9的下端通過高溫加熱爐18上蓋的中孔伸進高溫加熱爐18內，上壓環19通過中心孔用第四螺釘27與傳動軸9的下端固連，在高溫加熱爐18內在上壓環19的正下方裝有球冠形胎具23，在球冠形胎具23上放置直徑大于上壓環19內徑的平面實芯微通道板20，使其邊緣在上壓環19的下面超出上壓環19的內徑；在球冠形胎具23上套裝有下壓環22，平面實芯微通道板20的邊延落在下壓環22上，上壓環19與下壓環22之間用第三螺釘21連接。

工作原理如下：首先，用上壓環19和下壓環22將平面實芯微通道板20用第三螺釘21裝夾在一起使之與球冠形胎具23接觸；其次，將真空腔體24抽成真空狀態后，啟動高溫加熱爐18，當爐內溫度上升到平面實芯微通道板20的軟化溫度時，保溫20-30分鐘，然后啟動傳動機構使傳動軸9向下運動，運動的距離正好是要制備的球面實芯微通道板的矢高，在此過程中平面實芯微通道板20逐漸向上突起而形成具有平面環狀邊緣的球冠；最后，關閉高溫加熱爐18，冷卻后取出。

上述制備球面實芯微通道板的裝置存在的主要缺陷：一是使用了造價很高的真空傳動機構；二是用于裝夾平面實芯微通道板20的上壓環19和下壓環22使用第三螺釘21連接，第三螺釘21在冷卻后無法從下壓環22上順利取下，需要去掉第三螺釘21螺帽的情況下才能將制備好的具有平面環狀邊緣的球面實芯微通道板從上下壓環中取出，在此過程中易導致球面實芯微通道板破損或破碎，同時下壓環22無法重復使用；三是在調試過程中無法判斷平面實芯微通道板20是否與球冠形胎具23完全接觸，易導致平面實芯微通道板20在調試過程中破裂。

發明內容

為了克服已有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提高球面實芯微通道板的質量和成品率，特設計一種基于胎具自重力熱成型的球面實芯微通道板的制備裝置。