專利名稱：雙微通道板的對孔裝置及其對孔方法
技術領域：
本發明屬于χ射線、γ射線、極紫外線以及帶電粒子探測技術領域，具體涉及到雙微通道板的對孔裝置及其對孔方法。
背景技術：
平面微通道板是數百萬個平行排列的通道電子倍增器熔集成一體的二維列陣，每一個微通道空心管相當于一個微型打拿極電子倍增器，兩端加有一定電壓，可以獲得很高的電子增益。
微通道板為薄片式蜂窩狀結構，是荷電粒子、短波長光量子探測器和電子圖像增強器，微通道板體積小，重量輕，電子增益高，已廣泛使用在χ射線、γ射線、極紫外線以及帶電粒子的探測和倍增器件中。微通道板表面上有上百萬個電子倍增管，其單片微通道板的增益可以達到103。現代變像管和增強器普遍采用這種微通道板電子倍增的技術來提高增益。但是，隨著科學技術的發展，這個增益已經不能滿足使用者，于是提出用兩塊或者是三塊微通道板級聯的方式，以提高變像管的增益。微通道板是有斜切角的一種光電倍增器件，微通道板的斜切角通常是指通道平面相對于通道垂直線之間的夾角。正是由于有了這個斜切角，V型雙微通道板才可以實現直穿光小，增益大的功能。這樣，微通道板的對孔問題便成了當前需要解決的一個技術問題。
R.M.Jordan有限公司微通道板的對孔方法采用在生產微通道板工藝過程中將芯料與皮料套在一起，微通道板芯料是一個實芯棒，皮料是一個空心玻璃管，經過拉單絲、排絲、拉復絲、熔壓后，先在棒狀微通道板的邊緣上做標記，然后切片，兩個面光學拋光制成微通道板。這樣容易損傷微通道板或者弄臟微通道板，降低生產率，而且會影響陰極制作。國內北方夜視公司也是采用這種方法將兩塊微通道板的孔對起來。
在制作變像管時，需要在已經對好方向的微通道板上制作金陰極微帶線，所以需要一種能把兩塊微通道板既能對孔又能進行鍍膜的夾具，可以將對好兩塊微通道板直接放入真空鍍膜機，分別進行真空鍍膜。鍍膜時，已對好的位置不能變化，鍍完膜后，能直接裝夾微通道板，而不用再重新對孔。因為如果位置變化，無法再修補金陰極微帶線，對電子倍增輸出的增益有影響，甚至導致微通道板報廢。當前需要解決的另一個技術問題是制作一種裝夾和調節微通道板并能直接鍍膜的裝置。
發明內容
本發明所要解決的一個技術問題在于克服上述微通道板對孔的缺點，提供一種設計合理、結構簡單，體積小、使用方便的雙微通道板的對孔裝置。
本發明所要解決的另一個技術問題在于提供一種雙微通道板的對孔方法。
解決上述技術問題所采用的技術方案是在底座上設置有支柱和反射鏡，支柱上設置有在一個平面內的上支架和下支架、設置在另一個平面內的左固定板和右固定板，在上支架和下支架設置有微通道板夾具，它還包括有激光器。
本發明的微通道板夾具包括上微通道板夾具和下微通道板夾具，上微通道板夾具為圓環形結構，下微通道板夾具的上表面加工有與上微通道板夾具的內圓圈直徑相同的圓形凹槽，在的圓形凹槽的徑向位置平行地加工有1～8條平行的微帶線槽，圓周位置對稱地加工有兩個凹槽，在上微通道板夾具和下微通道板夾具的圓周方向加工有連接孔。
本發明的下微通道板夾具的微帶線槽的形狀是直槽通孔，圓周位置的兩個凹槽為矩形凹槽。
本發明的上支架與下支架平行且與支柱垂直，左固定板與右固定板平行且與支柱垂直，在上支架和下支架的中心處分別加工有與微通道板外徑相同的圓孔。
本發明的激光器是波長為400～700nm可見光激光器。
采用上述裝置對兩塊微通道板的對孔方法包括如下步驟1、接通激光器的電源，調節反射鏡使激光垂直入射到下支架和上支架上。
2、將一片微通道板用螺紋緊固聯接件固定在一個上微通道板夾具與一個下微通道板夾具之間，然后放置在下支架上，放置時一個下微通道板夾具在上，一個下微通道板夾具的微帶線槽與支柱的前后面平行、與左固定板和右固定板垂直，從微通道板上面可以看到衍射和干涉共同作用的梅花型光斑。
3、在上支架上放入另一個下微通道板夾具，另一個下微通道板夾具的微帶線槽朝下且與支柱的前后面平行，與左固定板和右固定板垂直，圓形凹槽朝上，把另一片微通道板放入另一個下微通道板夾具的圓形凹槽內，把裝有一片微通道板的一個微通道板夾具和裝有另一片微通道板的另一個下微通道板夾具固定在左固定板與右固定板之間。
4、在另一個下微通道板夾具的矩形凹槽處用處理過的鑷子調節另一片微通道板的位置，把另一片微通道板旋轉一周，從另一片微通道板上面觀察另一片微通道板表面輸出的光點數目的變化，另一片微通道板上只有一個亮點時，一片微通道板的內微通道與另一片微通道板的內微通道成V型的位置，一片微通道板的內微通道與另一片微通道板的內微通道已經對正。
5、用螺紋緊固聯接件將另一個上微通道板夾具與另一個下微通道板夾具聯接。
6、從下支架和上支架上分別把裝有一片微通道板的一個微通道板夾具和另一片微通道板的另一個微通道板夾具夾具取下，放入真空鍍膜機內進行真空鍍膜，在一片微通道板和另一片微通道板的表面蒸鍍2000埃黃金，鍍膜后，取掉一片微通道板的一個微通道板夾具和另一片微通道板的另一個微通道板夾具。
7、經質量檢驗后包裝，入庫。
本發明采用雙微通道板的對孔裝置用激光對雙微通道板進行對孔，減少了用其它光源產生的各種問題，對孔后不會損傷微通道板，降低廢品率，減小成本。本發明裝置具有結構簡單、操作方便、對孔效果好等優點。本發明方法簡單、可行。采用本發明裝置以及本發明方法對孔的雙微通道板可用于高時間分辨的變像管。
圖1是本發明一個實施例的結構示意圖。
圖2是圖1中上微通道板夾具4-1的結構示意圖。
圖3是圖1中下微通道板夾具4-2的結構示意圖。
圖4是對孔后的雙微通道板的增益圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。
實施例1在圖1中，本實施例的雙微通道板的對孔裝置是由支柱1、左固定板2、上支架3、微通道板夾具4、右固定板5、下支架6、反射鏡7、底座8、激光器9聯接構成。
在底座8上通過螺紋緊固件聯接安裝有支柱1，支柱1上左側安裝有左固定板2、右側安裝有右固定板5，左固定板2和右固定板5與支柱1垂直，左固定板2與右固定板5之間在支柱1上的距離上可調整，支柱1上用螺紋緊固聯接件安裝有上支架3和下支架6，上支架3與下支架6平行，在上支架3和下支架6的中心處分別加工有與微通道板外徑相同的圓孔，上支架3和下支架6用于放置微通道板夾具4。本實施例的微通道板夾具4由上微通道板夾具4-1和下微通道板夾具4-2構成。下微通道板夾具4-2的上表面加工有一個與微通道板大小相同厚度相同的圓形凹槽c，在下微通道板夾具4-2的圓形凹槽的徑向位置平行地加工有4條平行的微帶線槽b，微帶線槽b的形狀為直槽通孔，用于在微通道板上鍍膜，在微通道板上真空鍍膜時，微通道板上微帶線槽b的部位可鍍上膜，其它部位鍍不上膜。在下微通道板夾具4-2的圓周位置對稱地加工有兩個矩形凹槽a，矩形凹槽a用于在對孔時轉動調節微通道板的位置，防止調節時弄臟微通道板，避免微通道板被報廢，下微通道板夾具4-2的圓周方向均布加工有孔，用于安裝螺釘，在下微通道板夾具4-2的圓形凹槽c內可安裝微通道板。上微通道板夾具4-1為圓環形結構，中心圓的大小與下微通道板夾具4-2的中心的圓形凹槽c的大小完全相同，上微通道板4-1可將微通道板固定在上下、左右的固定位置。在底座8上用螺紋緊固聯接件固定聯接有反射鏡7，反射鏡7用于反射光。本發明還包括有激光器9，本實施例的激光器9采用640nm的半導體激光器，做光源。半導體激光器射出的激光經反射鏡7反射到上支架3和下支架6上用于兩片微通道板對孔。下支架6用于放置一個微通道板夾具4，上支架3用于安裝另一個微通道板夾具4，對孔時，將一片微通道板安裝在一個微通道板夾具4內放置在下支架6上，另一片微通道板放置在另一個下微通道板夾具4-2上放置在支架3上，再將一個微通道板夾具4和另一個下微通道板夾具4-2用左固定板2和右固定板5固定，然后進行對孔，對孔后用螺紋緊固聯接件將另一個上微通道板夾具4-1與另一個下微通道板夾具4-2固定聯接，取下裝有一片微通道板的一個微通道板夾具4和另一片微通道板的另一個微通道板夾具4，放入真空鍍膜機內進行真空鍍膜。
本實施例兩塊微通道板的對孔方法如下1、接通激光器9的電源，調節反射鏡使激光垂直入射到下支架6和上支架3上。
2、將一片微通道板用螺紋緊固聯接件固定在一個上微通道板夾具4-1與一個下微通道板夾具4-2之間，然后放置在下支架6上，放置時一個下微通道板夾具4-2在上，一個下微通道板夾具4-2的微帶線槽b與支柱1的前后面平行、與左固定板2和右固定板5垂直，從微通道板上面可以看到衍射和干涉共同作用的梅花型光斑。
3、在上支架3上放入另一個下微通道板夾具4-2，另一個下微通道板夾具4-2的微帶線槽b朝下且與支柱1的前后面平行，與左固定板2和右固定板5垂直，圓形凹槽c朝上，把另一片微通道板放入另一個下微通道板夾具4-2的圓形凹槽c內，把裝有一片微通道板的一個微通道板夾具4和裝有另一片微通道板的另一個下微通道板夾具4-2固定在左固定板2與右固定板5之間。
4、在另一個下微通道板夾具4-2的矩形凹槽a處用處理過的鑷子調節另一片微通道板的位置，把另一片微通道板旋轉一周，從另一片微通道板上面觀察另一片微通道板表面輸出的光點數目的變化，另一片微通道板上只有一個亮點時，一片微通道板的內微通道與另一片微通道板的內微通道成V型的位置，這樣一片微通道板的內微通道與另一片微通道板的內微通道便對正。
5、用螺紋緊固聯接件將另一個上微通道板夾具4-1與另一個下微通道板夾具4-2聯接。
6、從下支架6和上支架3上分別把裝有一片微通道板的一個微通道板夾具4和另一片微通道板的另一個微通道板夾具4夾具取下，放入真空鍍膜機內進行真空鍍膜，在一片微通道板和另一片微通道板的表面蒸鍍10000埃黃金，鍍膜后，取掉一片微通道板的一個微通道板夾具4和另一片微通道板的另一個微通道板夾具4。
7、經質量檢驗后包裝，入庫。
實施例2在本實施例中，微通道板夾具4的下微通道板夾具4-2的圓形凹槽c的徑向位置加工有1條微帶線槽b。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。
實施例3在本實施例中，微通道板夾具4的下微通道板夾具4-2的圓形凹槽c的徑向位置平行地加工有8條平行的微帶線槽b。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。
為了驗證本發明的有益效果，發明人采用本發明裝置以及方法將對孔后的兩片微通道板裝入變像管內進行了試驗，用高壓電源給變像管輸入高壓電脈沖，用數碼相機拍攝到裝有雙微通道板的變像管增益的照片，如圖4所示，在該照片中兩條微帶線是經過本發明對孔方法后，得到的對準方向成V形結構的雙微通道板組裝而成的變像管的靜態測試圖像。圖中，兩塊微通道板上所加電壓比單塊微通道板所加電壓低，而得到微通道板增益遠大于由單塊微通道板制作的變像管的增益，說明兩塊微通道板的內微通道對正，如果沒有對正，增益不會這么高，而且會出現莫爾條紋。
權利要求
1.一種雙微通道板的對孔裝置，其特征在于在底座(8)上設置有支柱1和反射鏡(7)，支柱1上設置有在一個平面內的上支架(3)和下支架(6)、設置在另一個平面內的左固定板(2)和右固定板(5)，在上支架(3)和下支架(6)設置有微通道板夾具(4)，它還包括有激光器(9)。
2.按照權利要求1所述的雙微通道板的對孔裝置，其特征在于所說的微通道板夾具(4)包括上微通道板夾具(4-1)和下微通道板夾具(4-2)，上微通道板夾具(4-1)為圓環形結構，下微通道板夾具(4-2)的上表面加工有與上微通道板夾具(4-1)的內圓圈直徑相同的圓形凹槽(c)，在的圓形凹槽(c)的徑向位置平行地加工有1～8條平行的微帶線槽(b)，圓周位置對稱地加工有兩個凹槽，在上微通道板夾具(4-1)和下微通道板夾具(4-2)的圓周方向加工有連接孔。
3.按照權利要求2所述的雙微通道板的對孔裝置，其特征在于所說下微通道板夾具(4-2)的微帶線槽(b)的形狀是直槽通孔，圓周位置的兩個凹槽為矩形凹槽(a)。
4.按照權利要求1所述的雙微通道板的對孔裝置，其特征在于所說的上支架(3)與下支架(6)平行且與支柱(1)垂直，左固定板(2)與右固定板(5)平行且與支柱(1)垂直，在上支架(3)和下支架(6)的中心處分別加工有與微通道板外徑相同的圓孔。
5.按照權利要求1所述的雙微通道板的對孔裝置，其特征在于所說的激光器(9)是波長為400～700nm可見光激光器。
6.一種使用權利要求1的雙微通道板的對孔方法，其特征在于它包括如下步驟(1)接通激光器(9)的電源，調節反射鏡(7)使激光垂直入射到下支架(6)和上支架(3)上。(2)將一片微通道板用螺紋緊固聯接件固定在一個上微通道板夾具(4-1)與一個下微通道板夾具(4-2)之間，然后放置在下支架(6)上，放置時一個下微通道板夾具(4-2)在上，一個下微通道板夾具(4-2)的微帶線槽(b)與支柱(1)的前后面平行、與左固定板(2)和右固定板(5)垂直，從微通道板上面可以看到衍射和干涉共同作用的梅花型光斑。(3)在上支架(3)上放入另一個下微通道板夾具(4-2)，另一個下微通道板夾具(4-2)的微帶線槽(b)朝下且與支柱1的前后面平行，與左固定板(2)和右固定板(5)垂直，圓形凹槽(c)朝上，把另一片微通道板放入另一個下微通道板夾具(4-2)的圓形凹槽(c)內，把裝有一片微通道板的一個微通道板夾具(4)和裝有另一片微通道板的另一個下微通道板夾具(4-2)固定在左固定板(2)與右固定板(5)之間。(4)在另一個下微通道板夾具(4-2)的矩形凹槽(a)處用處理過的鑷子調節另一片微通道板的位置，把另一片微通道板旋轉一周，從另一片微通道板上面觀察另一片微通道板表面輸出的光點數目的變化，另一片微通道板上只有一個亮點時，一片微通道板的內微通道與另一片微通道板的內微通道成V型的位置，一片微通道板的內微通道與另一片微通道板的內微通道已經對正。(5)用螺紋緊固聯接件將另一個上微通道板夾具(4-1)與另一個下微通道板夾具(4-2)聯接。(6)從下支架(6)和上支架(3)上分別把裝有一片微通道板的一個微通道板夾具(4)和另一片微通道板的另一個微通道板夾具(4)夾具取下，放入真空鍍膜機內進行真空鍍膜，在一片微通道板和另一片微通道板的表面蒸鍍2000埃黃金，鍍膜后，取掉一片微通道板的一個微通道板夾具(4)和另一片微通道板的另一個微通道板夾具(4)。(7)經質量檢驗后包裝，入庫。
全文摘要
一種雙微通道板的對孔裝置及其對孔方法，對孔裝置為在底座上設置有支柱和反射鏡，支柱上設置有在一個平面內的上支架和下支架、設置在另一個平面內的左固定板和右固定板，在上支架和下支架設置有微通道板夾具，它還包括有激光器。使用對孔裝置的對孔方法包括接通激光器的電源，使激光垂直入射到下支架和上支架上；將一片微通道板固定在一個微通道板夾具上放置在下支架上；把另一片微通道板放入另一個下微通道板夾具上放置在上支架上；進行對孔；真空鍍膜；經質量檢驗后包裝，入庫。本發明裝置具有結構簡單、操作方便、對孔效果好等優點。本發明方法簡單、可行。采用本發明裝置以及本發明方法對孔的雙微通道板可用于高時間分辨的變像管。
文檔編號H01J43/04GK1635601SQ200410073569
公開日2005年7月6日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年12月31日
發明者白曉紅, 白永林, 劉百玉, 高勝琛, 王琛, 楊文正, 田進壽, 黃蕾, 歐陽嫻, 李 東, 時利勇 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所