一種變孔徑式微通道板的制作方法

本實用新型涉及一種微通道板，具體涉及一種變孔徑式微通道板。

背景技術：

微光夜視儀能夠將夜晚微弱光照條件下的微弱光通過圖像信息之間相互轉換、增強、處理等過程使微弱光能夠被使用者看見，通過微光夜視儀人們可以看見人眼無法看見的X光、紫外光、近紅外輻射等。隨著科技的不斷發展，微光夜視儀被廣泛地應用在軍事、天文、航天、生物、高速攝影、光電火控等諸多領域，并且可以與紅外、激光、雷達等技術結合，組成完整的光電偵查、測量和警告系統，微光夜視儀的重要性逐漸凸顯，但我國的微光夜視技術較落后，所以研究微光夜視技術、改進微光夜視儀的功能具有重大意義。

目前國內主要的微光夜視技術為二代和超二代微光技術，二代和超二代微光技術與一代微光技術相比較，其實質在于像增強器中應用了微通道板，而不再像一代微光夜視技術需要串聯大量的單級像增強器以滿足軍事要求的光增益效果。微通道板是一種特殊光學纖維制成的電子倍增器，具有傳輸、增強電子圖像的功能，還具有體積小、重量輕、分辨力好、增益高、噪聲低、使用電壓低等優點。微通道板能夠利用二次電子發射的特性，達到極高的電子倍增。在工作時，光電陰極發射出均勻的電子，電子通過微通道板后強度進一步增強，放大后的電子束轟擊熒光粉發光，實現信息圖像顯示。

傳統微通道板的微通道直徑不會發生變化，當施加在微通道板兩側的電壓為超過1000V時，會出現離子反饋現象，導致微通道板噪聲增大。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是針對傳統微通道板的缺陷，提供一種變孔徑式微通道板，解決傳統微通道板的微通道直徑不可變造成微光夜視儀噪聲增大，清晰度降低的問題。

本實用新型通過下述技術方案實現：一種變孔徑式微通道板，包括主體，所述主體沿徑向的外側設置有保護環，主體上設置有若干微通道，所述微通道平行于主體的軸向，微通道的直徑沿著主體軸向先逐漸變小再逐漸變大，還包括保護套和內環，所述保護套、內環和保護環的位置被配置為，保護環位于保護套與內環所形成的凹槽中，內環與保護環的環寬相等，內環的一側設置有墊環，所述墊環位于內環與保護環之間，內環另一側設置有第一銷軸，所述第一銷軸上設置有繞第一銷軸旋轉的彎桿，所述彎桿連接有第二銷軸，所述第二銷軸設置在保護套上，還包括緩沖塊，所述緩沖塊的長度與保護環的環寬相等，緩沖塊與主體的軸向平行，緩沖塊一側與保護環接觸，另一側上設置有與主體軸向平行的硬彈簧，所述硬彈簧設置在保護套上。現有技術中，當施加在微通道板兩端的電壓高于1000V時，會出現離子反饋，微通道板的背景噪聲增大，導致微光夜視儀清晰度降低。微通道板工作時，微通道內的二次電子會多次倍增，在通道末端形成高密度的電子云，可將通道內參與的氣體分子電離，電離后的正離子在通道內電場的作用下，撞擊通道壁產生額外電子，部分額外電子會朝微通道入口方向移動，對像增強器的光電陰極造成損害，所以離子反饋效應在像增強器中的產生會使像增強器中噪聲提高和光電陰極靈敏度降低，因此有必要防止離子反饋效應。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種帶保護套的變通道式微通道板，在使用時，首先將保護套水平放置，保護套內間隔設置有若干硬彈簧和緩沖塊，將保護環水平放置在保護套內的緩沖塊上，調整微通道板的位置，使主體全部暴露在保護套外，這樣可以使得主體上的微通道全部工作，調整好微通道板的位置后，將內環放置在保護環上，內環與保護環的環寬相同，內環與保護環之間設置有墊環，放置好內環之后，調整內環的方向，將內環上的第一銷軸和保護套上的第二銷軸對齊，即放置在兩者最接近的位置，撥動套在第一銷軸上的彎桿，將彎桿套在第二銷軸上，使得內環與保護套之間相對固定。主體上的微通道在主體的表面處直徑最大，使得從光電陰極發射的電子碰撞微通道內壁的幾率增大，通過實驗發現，增大電子碰撞微通道內壁的幾率能夠有效降低背景噪聲；微通道直徑先逐漸變小增加了電子在通道內的碰撞次數，使得增益特性增大，之后電子在通過微通道內壁增強變為電子束，電子會在通道末端形成高密度的電子云，電子云可將微通道內殘留的氣體分子電離，電離后的正離子在通道內電場的作用下，撞擊微通道壁產生額外電子，出現離子反饋效應，不僅會增加背景噪聲，降低清晰度，還會損害光電陰極，降低光電陰極的壽命，本裝置在微通道后半段使微通道直徑逐漸變大，不僅能夠減少高密度電子云在通道末端對微通道壁的碰撞，還因為微通道中部直徑最小而有效地避免電子往微通道入口反射，避免其損害光電陰極，本裝置通過設置微通道的直徑沿主體軸向先縮小再增大的結構，削弱了離子反饋效應，有效地降低了噪聲，提高了圖像清晰度，還保護了光電陰極；另外，通過金屬材質的保護套，本裝置可以保護主體不受到磨損，保護套使得微通道板固定在保護套內，硬彈簧、緩沖塊、墊環能保證當微光夜視儀發生碰撞或者掉落時，能夠卸去作用在微通道板上的受力，起到減震作用，與現有技術相比，本裝置不易受損，延長了使用時間，降低了微光夜視儀的使用成本，而且內環與保護套之間不僅能相對固定，還能通過彎桿和銷軸實現快速且方便地拆卸和安裝內環。

進一步地，所述微通道關于主體的豎直中軸線對稱，主體表面的微通道直徑最大，豎直中軸線上的直徑最小，最大直徑為12至18微米，最大直徑是最小直徑的2倍。通過實驗發現，當微通道關于主體的豎直中軸線對稱時，離子反饋效應能降低到最小，最大直徑是最小直徑的2倍時，能夠有效降低噪聲，增加圖像清晰度。

進一步地，所述保護環的外徑為其內徑的1.5至2.5倍，所述保護環與主體的厚度相同。通過實踐發現，當保護環的外徑為其內徑的1.5至2.5倍時，不僅能保證保護套與保護環之間很好的結合、確保微通道的數量，還節省了微通道板材料的用量，降低了微通道板的成本。

進一步地，所述墊環為軟性材料。墊環可以采用軟性材料如海綿等制作，墊環主要起到卸去內環上傳來的壓力和保護保護環的作用。

進一步地，所述緩沖塊由橡膠材料制成。緩沖塊可以使用丁腈橡膠制作，丁腈橡膠有一定的彈性，不會磨損保護環，同時，也不會因為過于柔軟而導致保護環在微光夜視儀搖晃的過程中發生偏斜，降低微通道板的增益特性，另外丁腈橡膠還具有一定的摩擦力，起到一定的固定作用。

進一步地，所述彎桿由聚四氟乙烯制成。聚四氟乙烯具有一定的強度和較好的彈性，彎桿在于第二銷軸接觸時，需要使用者稍微用力將彎桿末端的彎鉤卡主第二銷軸。

本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本實用新型增大微通道入口處的直徑，使得從光電陰極發射的電子碰撞微通道內壁的幾率增大，有效降低背景噪聲，在電子從微通道入口進入后，微通道直徑逐漸變小增加了電子在通道內的碰撞次數，增大了微通道板的增益特性，之后微通道直徑逐漸增加，不僅避免了微通道出口處高密度電子云導致的離子反饋效應，還防止電子往微通道入口反射，損害光電陰極；

2、本實用新型提供了一種變孔徑式微通道板，保護套不僅可以保護微通道板的邊緣不會磨損，還通過設置在保護套內的墊環、緩沖塊和硬彈簧，在微光夜視儀發生碰撞、掉落時，對微通道板起到減震作用，延長了微通道板的使用壽命，降低了使用成本；

3、本實用新型通過實踐發現，當保護環的外徑為其內徑的1.5至2.5倍時，不僅能保證保護套與保護環之間很好的結合、確保微通道的數量，還節省了微通道板材料的用量，降低了微通道板的成本；

4、本實用新型使用丁腈橡膠作為緩沖塊，不僅起到保護保護環的作用，還使保護環固定在保護套中。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型結構的半剖圖；

圖2為本實用新型的局部側視圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

1-主體，2-微通道，3-保護環，4-保護套，5-硬彈簧，6-第一銷軸，7-彎桿，8-內環，9-墊環，10-第二銷軸，11-緩沖塊。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例

如圖1所示，本實用新型為一種變孔徑式微通道板，包括主體1，主體1沿徑向的外側設置有保護環3，主體1上設置有若干微通道2，微通道2平行于主體1的軸向，微通道2的直徑沿著主體1軸向先逐漸變小再逐漸變大，還包括保護套4和內環8，保護套4、內環8和保護環3的位置被配置為，保護環3位于保護套4與內環8所形成的凹槽中，內環8與保護環3的環寬相等，內環8的一側設置有墊環9，墊環9位于內環8與保護環3之間，內環8另一側設置有第一銷軸6，第一銷軸6上設置有繞第一銷軸6旋轉的彎桿7，彎桿7連接有第二銷軸10，第二銷軸10設置在保護套4上，還包括緩沖塊11，緩沖塊11的長度與保護環3的環寬相等，緩沖塊11與主體1的軸向平行，緩沖塊11一側與保護環3接觸，另一側上設置有與主體1軸向平行的硬彈簧5，硬彈簧5設置在保護套4上。微通道2關于主體1的豎直中軸線對稱，主體1表面的微通道直徑最大，豎直中軸線上的直徑最小，最大直徑為12至18微米，最大直徑是最小直徑的2倍。保護環3的外徑為其內徑的1.5至2.5倍，所述保護環3與主體1的厚度相同。墊環9為軟性材料。緩沖塊11由橡膠材料制成。彎桿7由聚四氟乙烯制成。使用時，首先將保護套4水平放置，保護套4內間隔設置有若干硬彈簧5和緩沖塊11，將保護環3水平放置在保護套4內的緩沖塊11上，調整微通道板的位置，使主體1全部暴露在保護套4外，這樣可以使得主體1上的微通道2全部工作，調整好微通道板的位置后，將內環8放置在保護環3上，內環8與保護環3的環寬相同，內環8與保護環3之間設置有墊環9，放置好內環8之后，調整內環8的方向，將內環8上的第一銷軸6和保護套4上的第二銷軸10放置在最接近的位置，撥動套在第一銷軸6上的彎桿7，將彎桿7套在第二銷軸10上，使得內環8與保護套4之間相對固定。之后光電陰極發射出均勻的電子，電子進入微通道2，微通道2內的電子會產生二次電子而多次倍增，強度放大后的電子束轟擊熒光粉發光，實現信息圖像顯示。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。