[發(fā)明專利]方形柱面實芯微通道板制備方法及方形柱面實芯微通道板

無效

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• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103065905A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尼啟良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: H01J9/00
• 分類號: H01J9/00;H01J43/04
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 劉樹清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于X射線、γ射線、紫外線、帶電粒子的探測技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種方形柱面微通道板的制備方法及其微通道板。

背景技術(shù)

平面微通道板是一種二維連續(xù)電子倍增的電真空器件，它是由許多具有連續(xù)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(jìn)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(yīng)用于光子計數(shù)成像探測和微光夜視成像等領(lǐng)域，使用微通道板作為像增強(qiáng)器的位置靈敏光子計數(shù)成像探測器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于空間科學(xué)(空間天文學(xué)、空間等離子體物理學(xué)、深空探測等)、同步輻射物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)、光學(xué)(熒光成像、拉曼光譜)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

平面微通道板的制造過程是將芯料(實芯棒料)與皮料(空心玻璃管)套在一起，經(jīng)過拉單絲、排絲、拉復(fù)絲、熔片、切片、兩個表面光學(xué)拋光等工序而制成平面實芯微通道板，然后將平面實芯微通道板浸入鹽酸溶液中進(jìn)行腐蝕，芯料被腐蝕掉，剩下皮料，除邊緣外平面實芯微通道板的其余部分成為網(wǎng)狀的空芯面板，再放入高溫氫氣爐中還原，冷卻后在真空鍍膜機(jī)蒸鍍一層導(dǎo)電電極，經(jīng)檢驗合格后成為平面微通道板成品。

對于使用基于羅蘭園設(shè)計的高分辨率成像光譜儀器，其焦平面是柱面，平面微通道板不能滿足成像質(zhì)量要求，而方形柱面微通道板可以消除由于離焦所造成的圖像分辨率變差，進(jìn)而提高基于羅蘭園設(shè)計的高分辨率成像光譜儀器的成像質(zhì)量，因此，制備方形柱面微通道板是業(yè)內(nèi)人士極為關(guān)注的問題。經(jīng)檢索沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)方形柱面實芯微通道板制備方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決如何能制備出方形柱面實芯微通道板及獲得方形柱面實芯微通道板。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種方形柱面實芯微通道板制備方法及方形柱面實芯微通道板。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

步驟1：建立方形柱面實芯微通道板的制備裝置，該裝置如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，包括真空加熱爐1、方形支撐架2、方形平面實芯微通道板3、帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4、下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5、真空加熱爐腔體6。其中方形支撐架2如圖2、圖3、圖4所示；帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4如圖5、圖6、圖7所示；下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5如圖8、圖9、圖10所示；方形支撐架2置于真空加熱爐腔體6的底部中心位置，將方形平面實芯微通道板3置于方形支撐架2頂部，方形平面實芯微通道板3的寬度小于方形支撐架2內(nèi)壁的寬度，下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5置于方形平面實芯微通道板3的上部，使下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5的方形凹臺肩壓住方形平面實芯微通道板3的上表面邊緣，將方形平面實芯微通道板3固定，帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4置于下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5內(nèi)，方形柱面胎具的側(cè)壁與下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5的內(nèi)壁之間留有間隙，使帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4的下端柱面落在方形平面實芯微通道板3的上表面，帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4的上定位邊緣與下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5的上表面之間留具有一定的距離，這個距離正好等于帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4的柱面表面的矢高；

步驟2：制備方形柱面實芯微通道板，即利用步驟1所建立的方形柱面實芯微通道制備裝置制備方形柱面實芯微通道板；將裝有方形平面實芯微通道板3的胎具固定在真空加熱爐1內(nèi)，將真空加熱爐腔體6抽成真空度達(dá)到好于3×10^-5Pa狀態(tài)后，啟動真空加熱爐1，以約5°C/min的速率升溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度上升到方形平面實芯微通道板3的軟化溫度時，保溫20-30分鐘，在此過程中方形平面實芯微通道板3在帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4的重力作用下逐漸向下突起而成型的兩端為平面、中部為柱面的方形實芯微通道板，當(dāng)帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4的上定位邊緣與下端帶有方形凹臺肩的方形壓環(huán)5的上表面接觸后，該微通道板柱面的矢高和曲率半徑與帶有方形上定位邊緣的方形柱面胎具4的柱面表面的矢高和曲率半徑相同；最后，關(guān)閉真空加熱爐1，冷卻后將制成的方形柱面實芯微通道板取出。