CN1040913C - 制作小尺寸微通道板的方法 - Google Patents

Abstract

一种制作小尺寸微通道板的方法，其特点是将玻璃丝束在玻璃管内作有序排列，方法简单，可靠，所制得的微通道板其孔形规正、排列有序、分布均匀，能大大提高生产效率和产品质量，降低生产成本。

Description

本发明属于电子倍增器件制作方法的改进，涉及光电子技术领域。

微通道板是玻璃片状物，上有千万个电子倍增管，它能把电磁辐射的暗淡图形转化成由亮点构成的明亮图象。大尺寸(如Φ100mm)和较大尺寸(如Φ50mm)微通道板的制作技术在国内外都日臻成熟，中科院西安光机所、北京玻璃研究院、兵器部205所都已能批量生产，国外文献也有大量报导。

小尺寸微通道板通常指直径小于10mm的微通道板，因其尺寸小，制作方法有所不同，特别是大批量、低成本、高质量、高效率的生产，对其制作工艺要求尤其严格。现通常采用两种方法，一是将玻璃丝束无序地***玻璃管内，直到插满为止，这样就形成了如图1所示的局部分布状态，再在高温真空条件下拉棒，切片，结果通道分布如图2所示，出现空洞和排列无序的现象；第二种方法是把一组可溶芯的玻璃丝束与另一组不可溶芯的玻璃丝束排列成如图3所示的形状，圆外是不可溶芯的，圆内为可溶芯的，在高温真空条件下拉成六角形的棒，再磨圆切片，此方法存在有浪费材料、成本高、拉棒过程中丝束易散开等不易解决的问题。

本发明的目的在于设计一种小尺寸微通道板的制作方法，使制成的微通道板孔形规正，排列有序，分布均匀，并大大提高生产效率、降低成本、提高质量。

本发明的特征在于：选取线膨胀系数十分接近(相差在5×10^-7范围内)的可溶芯玻璃棒与不可溶芯的玻璃管，将棒插进管内，拉成丝，截成适当长度供排丝用；再选取与丝相同长度的玻璃管做套管，在管的一端用纸衬于内壁，形成该端的管内径，作为下一步排丝的尺寸；排丝是在三块模块成直线排列在平板上组成的排丝模架上进行，把套管衬纸端紧靠模架，其轴线与模架中心为一条直线，如图4和图5所示，排丝时，把位于套管内径范围的丝入进套管约1公分，填满后取走套管，就形成以套管内径为尺寸的一组丝束，如图6所示；接着把丝束凹面端加工成与另一端相同的形状和尺寸，形成如图7所示的丝束，二端为圆柱形，中间部分为六角形；将二个圆柱端面烧结，用玻璃线捆住圆柱面两端，从排丝模架上取下丝束，把未烧结的六角部分的丝去掉，把丝束再置入玻璃套管中，如图8所示；再按已有技术的要求进行拉棒、切片、抛磨、腐蚀、氢还原、封装等工序，所制得的微通道板具有实芯边，孔形规正、排列有序，如图9所示，其质量明显提高，成本大大降低。

附图1为已有技术中玻璃丝束在无序排列工艺中出现空洞的示意图，附图2为图1中的空洞所形成的挤压变形示意图，附图3为已有技术中由可溶芯玻璃丝束和不可溶芯玻璃丝束组成的一组玻璃丝束的端面示意图，附图4为本发明的玻璃丝束排列用模架结构示意图，附图5为本发明玻璃丝束在模架上有序排列的示意图，附图6为本发明的有序排列玻璃丝束从模架上取出的示意图，附图7为本发明的丝束两端面加工，烧结固定后的示意图，附图8为本发明拆去多余玻璃丝后置入玻璃管套内的示意图，附图9为所制备的微通道板最后形成的端面示意及局部放大示意图。图中1为模架，2为玻璃丝束，3为玻璃套管。

实施例：选取外径Φ35mm、长500mm、壁厚3.5mm、的铅玻璃管料作为皮料及直径Φ31mm、长度500mm的硼玻璃作为可溶芯料，将芯料棒细磨，使棒能放进管内，组成芯管料；将它进进拉丝机拉丝，拉出丝径为0.5mm的单丝，切成长500mm的单丝，共收集到约3500根左右。排丝是在排丝模架上按前排丝工艺进行排丝完后，再在拉丝机上拉制成Φ7mm的棒，在拉棒过程中需用真空泵抽除玻璃管内的空气。将Φ7mm的玻璃棒切成长100mm的多根棒，用蜡粘成一捆，有多刀切片上切成约0.7mm厚的片，在薄片抛磨后，放在玻璃支架上，每个支架放600片，在浓度1N的HCl溶液中腐蚀，将每根单丝中的可溶芯料溶解，从而形成由3000多个小孔组成的网状小板。最后将完成腐蚀工艺的玻璃片放在支架上，在饱和的氢气氛中，高温还原数小时，此工艺完成后玻璃片中因铅铋等重金属被还原，表面电阻大为降低，玻璃片逐变成黑色的微通道板，再按防尘、防潮规范小心封装。

Claims (3)

1.一种制作小尺寸微通道板的方法，采用有拉丝、排丝、烧结、切片、抛磨、腐蚀及氢还原等工艺，其特征在于：

a、选取适当的可溶芯玻璃棒与不可溶芯玻璃管，将棒插进管内，按常规要求拉丝，截成规定的长度，供排丝用；

b、选取与丝束长度相同的不可溶芯玻璃管，在管的一端用薄纸衬于内壁，形成该端的管内径，作为排丝时的尺寸；

c、将玻璃管衬纸端紧靠排丝模架，其轴线与模架中心为同一条直线，排丝时，当丝的位置在管内径范围内时，丝就被入进套管内一段距离，直到填满，取走套管，备用；

d、在排丝架上，将丝束凹面端加工成与另一端相同的形状和尺寸，形成二端为圆柱形，中间为六角形的丝束；

e、将丝束二圆柱端面烧结，再用玻璃线捆住圆柱面，从排丝模架上取下丝束，将六角部分的丝去掉，形成了一个外圆规正的丝束；

f、将丝束放进上述备用套管内，按常规技术的要求和设计规定的尺寸进行切片，抛磨、腐蚀、氢还原、封装，得到孔形规正、排列有序、分布均匀的小尺寸微通道板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可溶芯玻璃棒可以为硼玻璃，不可溶芯玻璃管可以为铅玻璃，二者线膨胀系数相差在5×10⁷范围内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的排丝模架是由三个排丝模块与平台组成，三个模块在平台上以规定距离成直线排列，模块内径形状为正六角形。

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