專利名稱：制作小尺寸微通道板的方法
技術領域：
本發明屬于電子倍增器件制作方法的改進，涉及光電子技術領域。
微通道板是玻璃片狀物，上有千萬個電子倍增管，它能把電磁輻射的暗淡圖形轉化成由亮點構成的明亮圖象。大尺寸(如φ100mm)和較大尺寸(如φ50mm)微通道板的制作技術在國內外都日臻成熟，中科院西安光機所、北京玻璃研究院、兵器部205所都已能批量生產，國外文獻也有大量報導。
小尺寸微通道板通常指直徑小于10mm的微通道板，因其尺寸小，制作方法有所不同，特別是大批量、低成本、高質量、高效率的生產，對其制作工藝要求尤其嚴格。現通常采用兩種方法，一是將玻璃絲束無序地插入玻璃管內，直到插滿為止，這樣就形成了如
圖1所示的局部分布狀態，再在高溫真空條件下拉棒，切片，結果通道分布如圖2所示，出現空洞和排列無序的現象;第二種方法是把一組可溶芯的玻璃絲束與另一組不可溶芯的玻璃絲束排列成如圖3所示的形狀，園外是不可溶芯的，園內為可溶芯的，在高溫真空條件下拉成六角形的棒，再磨園切片，此方法存在有浪費材料、成本高、拉棒過程中絲束易散開等不易解決的問題。
本發明的目的在于設計一種小尺寸微通道板的制作方法，使制成的微通道板孔形規正，排列有序，分布均勻，并大大提高生產效率、降低成本、提高質量。
本發明的特征在于，選取線膨脹系數十分接近(相差在5×10-7范圍內)的可溶芯玻璃棒與不可溶芯的玻璃管，將棒插進管內，拉成絲，截成適當長度供排絲用;再選取與絲相同長度的玻璃管做套管，在管的一端用紙襯于內壁，形成該端的管內徑，作為下一步排絲的尺寸;排絲是在三塊模塊成直線排列在平板上組成的排絲模架上進行，把套管襯紙端緊靠模架，其軸線與模架中心為一條直線，如圖4和圖5所示，排絲時，把位于套管內徑范圍的絲入進套管約1公分，填滿后取走套管，就形成以套管內徑為尺寸的一組絲束，如圖6所示;接著把絲束凹面端加工成與另一端相同的形狀和尺寸，形成如圖7所示的絲束，二端為園柱形，中間部分為六角形;將二個園柱端面燒結，用玻璃線捆住園柱面兩端，從排絲模架上取下絲束，把未燒結的六角部分的絲去掉，把絲束再置入玻璃套管中，如圖8所示;再按已有技術的要求進行拉棒、切片、拋磨、腐蝕、氫還原、封裝等工序，所制得的微通道板具有實芯邊，孔形規正、排列有序，如圖9所示，其質量明顯提高，成本大大降低。
附圖1為已有技術中玻璃絲束在無序排列工藝中出現空洞的示意圖，附圖2為圖1中的空洞所形成的擠壓變形示意圖，附圖3為已有技術中由可溶芯玻璃絲束和不可溶芯玻璃絲束組成的一組玻璃絲束的端面示意圖，附圖4為本發明的玻璃絲束排列用模架結構示意圖，附圖5為本發明玻璃絲束在模架上有序排列的示意圖，附圖6為本發明的有序排列玻璃絲束從模架上取出的示意圖，附圖7為本發明的絲束兩端面加工、燒結固定后的示意圖，附圖8為本發明拆去多余玻璃絲后置入玻璃管套內的示意圖，附圖9為所制備的微通道板最后形成的端面示意及局部放大示意圖。圖中1為模架，2為玻璃絲束，3為玻璃套管。
實施例選取外徑φ35mm、長500mm、壁厚3.5mm、的鉛玻璃管料作為皮料及直徑φ31mm、長度500mm的硼玻璃作為可溶芯料，將芯料棒細磨，使棒能放進管內，組成芯管料;將它送進拉絲機拉絲，拉出絲徑為0.5mm的單絲，切成長500mm的單絲，共收集到約3500根左右。排絲是在排絲模架上按前排絲工藝進行排絲完后，再在拉絲機上拉制成φ7mm的棒，在拉棒過程中需用真空泵抽除玻璃管內的空氣。將φ7mm的玻璃棒切成長100mm的多根棒，用蠟粘成一捆，在多刀切片上切成約0.7mm厚的片，在薄片拋磨后，放在玻璃支架上，每個支架放600片，在濃度1N的HCl溶液中腐蝕，將每根單絲中的可溶芯料溶解，從而形成由3000多個小孔組成的網狀小板。最后將完成腐蝕工藝的玻璃片放在支架上，在飽和的氫氣氛中，高溫還原數小時，此工藝完成后玻璃片中因鉛鉍等重金屬被還原，表面電阻大為降低，玻璃片逐變成黑色的微通道板，再按防塵、防潮規范小心封裝。
權利要求
1.一種制作小尺寸微通道板的方法，其特征在于，提出一種將可溶芯玻璃絲在不可溶芯玻璃管內作有序排列的步驟a.選取適當的可溶芯玻璃棒與不可溶芯玻璃管，將棒插進管內，按常規要求拉絲，截成規定的長度，供排絲用；b.選取與絲束長度相同的不可溶芯玻璃管，在管的一端用薄紙襯于內壁，形成該端的管內徑，作為排絲時的尺寸；c.將玻璃管襯紙端緊靠排絲模架，其軸線與模架中心為同一條直線，排絲時，當絲的位置在管內徑范圍內時，絲就被入進套管內一段距離，直到填滿，取走套管，備用；d.在排絲架上，將絲束凹面端加工成與另一端相同的形狀和尺寸，形成二端為園柱形，中間為六角形的絲束。e.將絲束二園柱端面燒結，再用玻璃線捆住園柱面，從排絲模架上取下絲束，將六角部分的絲去掉，形成了一個外園規正的絲束；f.將絲束放進上述備用套管內，按常規技術的要求和設計規定的尺寸進行切片，拋磨、腐蝕、氫還原、封裝，得到孔形規正、排列有序、分布均勻的小尺寸微通道板。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，可溶芯玻璃棒可以為硼玻璃，不可溶芯玻璃管可以為鉛玻璃，二者線膨脹系數相差在5×10-7范圍內。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的排絲模架是由三個排絲模塊與平臺組成，三個模塊在平臺上以規定距離成直線排列，模塊內徑形狀為正六角形。
全文摘要
一種制作小尺寸微通道板的方法，其特點是將玻璃絲束在玻璃管內作有序排列，方法簡單、可靠，所制得的微通道板其孔形規正、排列有序、分布均勻，能大大提高生產效率和產品質量，降低生產成本。
文檔編號H01J43/04GK1089361SQ9311872
公開日1994年7月13日 申請日期1993年10月21日 優先權日1993年10月21日
發明者郭銀其 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所