[發(fā)明專利]玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011195841.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112415741B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐昭;顧燕;廖亦戴;李臻;吳超;姜博文;黎龍輝;張振;金戈;周新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方夜視技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/00
• 分類號(hào): G02B27/00;C03B37/025;C03B37/027;C03B37/012;C03B37/15;C03C25/68;C03C13/04
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松;王菊花

本發(fā)明提供一種玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器及其制備方法，制備過程包括芯料與皮料玻璃棒的匹配選擇、玻璃棒拉制細(xì)絲，細(xì)絲經(jīng)由排屏、壓屏、變徑、冷加工、化學(xué)腐蝕多道工序制作，最終制備得到含鉛玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器。本發(fā)明拋棄傳統(tǒng)金屬材質(zhì)準(zhǔn)直器材質(zhì)結(jié)構(gòu)及其制備方式，采用完全不同的加工原理，本發(fā)明基于玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器空間分辨率可達(dá)到微米級(jí)別，較金屬材質(zhì)提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，適用于對(duì)鏡頭的空間分辨率要求高的科學(xué)及工程應(yīng)用；同時(shí)單片玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器的重量極輕，使得本發(fā)明的編碼孔徑準(zhǔn)直器進(jìn)行陣列拼接后光學(xué)鏡頭在載荷重量具有較大優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編碼孔徑準(zhǔn)直器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器及其制備方法。

背景技術(shù)

編碼孔徑準(zhǔn)直器是應(yīng)用于具有一定空間分辨的射線探測(cè)領(lǐng)域的光學(xué)器件，在深空探測(cè)、核輻射成像、核輻射監(jiān)測(cè)及醫(yī)療成像等多方面應(yīng)用。隨著探測(cè)及成像對(duì)于系統(tǒng)精度要求的進(jìn)一步提高，提高編碼孔徑準(zhǔn)直器的空間分辨率成為提高射線探測(cè)及射線成像的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的金屬材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器受加工工藝限制，空間分辨率一般為毫米量級(jí)，難以達(dá)到微米量級(jí)，無法滿足高空間分辨率的探測(cè)應(yīng)用需求

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器及其制備，可達(dá)到微米級(jí)的空間分辨率，并且具有極輕的重量，利于鏡頭裝配和實(shí)際應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面提出一種玻璃材質(zhì)的編碼孔徑準(zhǔn)直器的制備方法，包括：

步驟1、選取匹配的玻璃材質(zhì)的皮料和芯料，首先將實(shí)心皮料玻璃棒在高溫下拉制成皮料絲；其次，將實(shí)心芯料玻璃棒套在截面為空心管狀皮料管中并緊密配合，在高溫下拉制成玻璃絲；

步驟2、按照預(yù)設(shè)的排列方式，將皮料絲與玻璃絲逐排排入屏段，并保證排列完成的屏段兩個(gè)對(duì)邊尺寸相差在0.05mm之內(nèi)；其中皮料絲為不可腐蝕位置，玻璃絲設(shè)置在可腐蝕位置；

步驟3、將排列好的屏段放入真空壓屏系統(tǒng)中，在預(yù)設(shè)溫度和真空環(huán)境下加壓，使得屏段中所有的方形玻璃絲與方形皮料絲融壓在一起；

步驟4、將融壓好的屏段懸掛固定，緩慢放入拉絲爐的有效溫區(qū)，屏段在高溫下保溫1-2小時(shí)并進(jìn)行變徑，形成編碼陣列；

步驟5、對(duì)形成編碼陣列的屏段進(jìn)行切片、拋光，并采用化學(xué)腐蝕方式將其中的芯料部分腐蝕去除，保留皮料部分，得到最終的為編碼孔徑準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述編碼孔徑準(zhǔn)直器為含鉛玻璃，含鉛量為10％至50％。

優(yōu)選地，在步驟1中，所述皮料按照質(zhì)量百分比包含以下組分：

SiO₂：38％-65％

PbO+Bi₂O₃：18％-50％

BaO+Al₂O₃：7％-11％

Na₂O+K₂O：4％-6％

所述芯料按照質(zhì)量百分比包含以下組分：

SiO2+B₂O₃：33％-45％

RO+BaO：31％-39％

LaO+PbO：12％-28％

K₂O+Al₂O₃+Na₂O：6％-9％。

優(yōu)選地，在步驟1中，皮料絲和玻璃絲的拉制，在600-700℃的高溫下進(jìn)行，并且拉制得到的皮料絲和玻璃絲的截面形狀和尺寸均相同。