微通道板及其制備方法技術

本發明專利技術是關于一種微通道板及其制備方法，其制備方法包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，清洗，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽包括銣鹽和/或銫鹽。本發明專利技術通過將微通道板毛坯進行離子交換，將大原子量、大原子半徑的銣、銫離子部分取代發射層中的鉀、鈉離子，借助堿金屬離子原子量的增加和體積“擠塞”效應，提高發射層的耐電子沖刷性能，從而提高微通道板的使用壽命和增益性能，微通道板使用壽命、增益分別提高30％和20％以上。

Microchannel plate and its preparation method

【技術實現步驟摘要】
微通道板及其制備方法
本專利技術涉及一種微光學元件制造
，特別是涉及一種微通道板及其制備方法。
技術介紹
微通道板(MicrochannelPlate，MCP)是一種數以百萬計的微米級玻璃通道構成的薄片式電子倍增陣列，其每個通道都是一個電子倍增系統，有導電層和發射層，導電層提供電子，發射層發射二次電子，當入射電子進入通道并撞擊通道內壁時，會產生二次發射電子，在電場的作用下，這些二次發射電子被加速繼續撞擊通道內壁，經多次碰撞后，在通道的輸出端形成大量的出射電子，從而形成了對微弱信號的增強。微通道板以其體積小、重量輕、空間和時間分辨力高等優點，在微光夜視、粒子探測、醫學診療等領域得到廣泛應用。但在使用過程中由于長期受到電子沖刷，微通道板發射層中的鉀、鈉離子發生遷移或溢出，導致其穩定性變差，增益降低，嚴重影響其使用壽命。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于，提供一種新型的微通道板及其制備方法，所要解決的技術問題是使其借助堿金屬離子原子量的增加和體積“擠塞”效應，來提高發射層的耐電子沖刷性能，提高微通道板的使用壽命和增益性能，從而更加適于實用。本專利技術的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本專利技術提出的一種微通道板的制備方法，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，清洗，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽包括銣鹽和/或銫鹽。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的微通道板的制備方法，其中所述的銣鹽為硝酸銣。優選的，前述的微通道板的制備方法，其中所述的銫鹽為硝酸銫。優選的，前述的微通道板的制備方法，其中所述的離子交換的溫度為200-400℃。優選的，前述的微通道板的制備方法，其中所述的離子交換的時間為2-30min。本專利技術的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據本專利技術提出的一種微通道板，由前述的方法制備而得。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的微通道板，其中所述的微通道板的孔徑為4-25μm。優選的，前述的微通道板，其中所述的微通道板的使用壽命大于20000h，增益在800V電壓時大于10000。借由上述技術方案，本專利技術微通道板及其制備方法至少具有下列優點：本專利技術通過將微通道板毛坯進行離子交換，將大原子量、大原子半徑的銣、銫離子部分取代發射層中的鉀、鈉離子，借助堿金屬離子原子量的增加和體積“擠塞”效應，提高發射層的耐電子沖刷性能，從而提高微通道板的使用壽命和增益性能，微通道板使用壽命、增益分別提高30％和20％以上。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例詳細說明如后。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效,以下結合較佳實施例，對依據本專利技術提出的微通道板及其制備方法其具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。本專利技術的一個實施例提出的一種微通道板的制備方法，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，清洗去除表面殘留的熔鹽，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽包括銣鹽和/或銫鹽。熔鹽的組分還可以包括鉀鹽和鈉鹽，用于調節熔鹽熔點和離子交換活性。優選的，銣鹽為硝酸銣,銫鹽為硝酸銫。硝酸鹽的熔點低，不超過玻璃的轉化點，適合作為熔鹽；并且硝酸鹽易溶于水，容易清洗；此外硝酸鹽腐蝕性低，不會對微通道板造成損傷。熔鹽并不限于硝酸鹽，當玻璃的轉化溫度高時，可以選用磷酸鹽、草酸鹽等。根據不同工藝條件，還可選用氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽等，或者多組分混合熔鹽。優選的，離子交換的溫度為200-400℃，離子交換的時間為2-30min。離子交換的溫度不能高于玻璃轉化溫度。本專利技術的另一實施例提出一種微通道板，由前述的方法制備而得。微通道板的孔徑為4-25μm，使用壽命大于20000h，增益在800V電壓時大于10000。實施例1本專利技術的一個實施例提出的一種微通道板的制備方法，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到直徑25mm，厚度0.38mm，通道孔徑6μm的微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，熔鹽溫度350℃，離子交換時間15min，用去離子水超聲清洗去除表面殘留的熔鹽，每次清洗15min，清洗3次，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽為硝酸銣和硝酸銫的混合熔鹽。本專利技術的另一實施例提出一種微通道板，由實施例1的方法制備而得。實施例1的微通道板的孔徑為6μm，使用壽命大于20000h，增益在800V電壓時大于10000。實施例2本專利技術的一個實施例提出的一種微通道板的制備方法，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到直徑30mm，厚度0.50mm，通道孔徑25μm的微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，熔鹽溫度400℃，離子交換時間2min，用去離子水超聲清洗去除表面殘留的熔鹽，每次清洗15min，清洗3次，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽為硝酸銣、硝酸銫和硝酸鉀的混合熔鹽。本專利技術的另一實施例提出一種微通道板，由實施例1的方法制備而得。實施例1的微通道板的孔徑為25μm，使用壽命大于20000h，增益在800V電壓時大于10000。實施例3本專利技術的一個實施例提出的一種微通道板的制備方法，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到直徑20mm，厚度0.30mm，通道孔徑4μm的微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，熔鹽溫度200℃，離子交換時間30min，用去離子水超聲清洗去除表面殘留的熔鹽，每次清洗15min，清洗3次，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽為硝酸銣。本專利技術的另一實施例提出一種微通道板，由實施例1的方法制備而得。實施例1的微通道板的孔徑為4μm，使用壽命大于20000h，增益在800V電壓時大于10000。以上所述，僅是本專利技術的較佳實施例而已，并非對本專利技術作任何形式上的限制，依據本專利技術的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本專利技術技術方案的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微通道板的制備方法，其特征在于，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，清洗，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽包括銣鹽和/或銫鹽。

【技術特征摘要】
1.一種微通道板的制備方法，其特征在于，其包括：1)將芯玻璃棒和皮玻璃管進行棒管組合、拉絲、排板、熔壓、機械加工、酸洗，得到微通道板毛坯；2)將所述的微通道板毛坯在熔鹽中進行離子交換，清洗，高溫還原，鍍膜，得到微通道板；其中，所述的熔鹽包括銣鹽和/或銫鹽。2.根據權利要求1所述的微通道板的制備方法，其特征在于，所述的銣鹽為硝酸銣。3.根據權利要求1所述的微通道板的制備方法，其特征在于，所述的銫鹽為硝酸銫。4.根據權利要求1所述的微通道...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫勇，張兵強，張洋，侯偉杰，劉娟，
申請(專利權)人：中國建筑材料科學研究總院，
類型：發明
國別省市：北京,11