一种微通道孔径可变的改进型微通道板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种微通道孔径可变的改进型微通道板，包括主体，主体沿径向外侧设置有保护环，主体上设置有若干微通道，微通道平行于主体的轴向，微通道的直径沿着主体轴向先逐渐变小再逐渐变大，当两个保护套关于主体镜面对称放置时，保护环位于两个保护套所形成的凹槽中，凹槽直径等于保护环外径，凹槽内与主体平行的侧面上设置有硬弹簧，硬弹簧连接有缓冲块，还包括紧固螺栓，所述紧固螺栓沿与主体垂直的方向贯穿两个保护套，紧固螺栓不与保护环接触。本发明通过设置微通道的直径沿主体轴向先缩小再增大的结构，削弱了离子反馈效应，有效地降低了噪声，提高了图像清晰度，还保护了光电阴极。
【专利说明】
一种微通道孔径可变的改进型微通道板
技术领域
[0001]本发明涉及一种微通道板，具体涉及一种微通道孔径可变的改进型微通道板。
【背景技术】
[0002]微光夜视仪能够将夜晚微弱光照条件下的微弱光通过图像信息之间相互转换、增强、处理等过程使微弱光能够被使用者看见，通过微光夜视仪人们可以看见人眼无法看见的X光、紫外光、近红外辐射等。随着科技的不断发展，微光夜视仪被广泛地应用在军事、天文、航天、生物、高速摄影、光电火控等诸多领域，并且可以与红外、激光、雷达等技术结合，组成完整的光电侦查、测量和警告系统，微光夜视仪的重要性逐渐凸显，但我国的微光夜视技术较落后，所以研究微光夜视技术、改进微光夜视仪的功能具有重大意义。
[0003]目前国内主要的微光夜视技术为二代和超二代微光技术，二代和超二代微光技术与一代微光技术相比较，其实质在于像增强器中应用了微通道板，而不再像一代微光夜视技术需要串联大量的单级像增强器以满足军事要求的光增益效果。微通道板是一种特殊光学纤维制成的电子倍增器，具有传输、增强电子图像的功能，还具有体积小、重量轻、分辨力好、增益高、噪声低、使用电压低等优点。微通道板能够利用二次电子发射的特性，达到极高的电子倍增。在工作时，光电阴极发射出均匀的电子，电子通过微通道板后强度进一步增强，放大后的电子束轰击荧光粉发光，实现信息图像显示。
[0004]传统微通道板的微通道直径不会发生变化，当施加在微通道板两侧的电压为超过1000V时，会出现离子反馈现象，导致微通道板噪声增大。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对传统微通道板的缺陷，提供一种微通道孔径可变的改进型微通道板，解决传统微通道板的微通道直径不可变造成微光夜视仪噪声增大，清晰度降低的问题。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:一种微通道孔径可变的改进型微通道板，包括主体，所述主体沿径向外侧设置有保护环，主体上设置有若干微通道，所述微通道平行于主体的轴向，微通道的直径沿着主体轴向先逐渐变小再逐渐变大，还包括保护套，所述保护环和保护套的位置被配置为，当两个保护套关于主体镜面对称放置时，保护环位于两个保护套所形成的凹槽中，所述凹槽直径等于保护环外径，凹槽内与主体平行的侧面上设置有硬弹簧，所述硬弹簧连接有缓冲块，还包括紧固螺栓，所述紧固螺栓沿与主体垂直的方向贯穿两个保护套，紧固螺栓不与保护环接触。现有技术中，当施加在微通道板两端的电压高于1000V时，会出现离子反馈，微通道板的噪声增大，导致微光夜视仪清晰度降低。微通道板工作时，微通道内的二次电子会多次倍增，在通道末端形成高密度的电子云，可将通道内参与的气体分子电离，电离后的正离子在通道内电场的作用下，撞击通道壁产生额外电子，部分额外电子会朝微通道入口方向移动，对像增强器的光电阴极造成损害，所以离子反馈效应在像增强器中的产生会使像增强器中噪声提高和光电阴极灵敏度降低，因此有必要防止离子反馈效应。为了解决上述问题，本发明提供了一种微通道孔径可变的改进型微通道板，在使用时，首先将保护套水平放置，保护套内间隔设置有若干硬弹簧和缓冲块，将微通道板的保护环部分水平放置在保护套内的缓冲块上，调整微通道板的位置，使微通道板的主体全部暴露在保护套外，这样可以使得主体上的微通道全部工作，调整好微通道板的位置后，轻轻地合上另一半保护套，另一半保护套内的缓冲块与微通道板接触后，对齐两个保护套上设置的通孔，将紧固螺栓从通孔内插入，之后对角线优先逐渐拧紧紧固螺栓，两个保护套是金属结构且只有外侧设置有紧固螺栓，保护环由于与缓冲块接触而本身不会受到强挤压，当紧固螺栓拧紧后，保护环被夹持在保护套内，主体最大程度的暴露。主体上的微通道在主体的表面处直径最大，使得从光电阴极发射的电子碰撞微通道内壁的几率增大，通过实验发现，增大电子碰撞微通道内壁的几率能够有效降低背景噪声;微通道直径先逐渐变小增加了电子在通道内的碰撞次数，使得增益特性增大，之后电子在通过微通道内壁增强变为电子束，电子会在通道末端形成高密度的电子云，电子云可将微通道内残留的气体分子电离，电离后的正离子在通道内电场的作用下，撞击微通道壁产生额外电子，出现离子反馈效应，不仅会增加背景噪声，降低清晰度，还会损害光电阴极，降低光电阴极的寿命，本装置在微通道后半段使微通道直径逐渐变大，不仅能够减少高密度电子云在通道末端对微通道壁的碰撞，还因为微通道中部直径最小而有效地避免电子往微通道入口反射，避免其损害光电阴极。本装置通过设置微通道的直径沿主体轴向先缩小再增大的结构，削弱了离子反馈效应，有效地降低了噪声，提高了图像清晰度，还保护了光电阴极;另外，通过金属材质的保护套，本装置可以保护主体不受到磨损，保护套使得主体固定在保护套内，硬弹簧和缓冲块能保证当微光夜视仪发生碰撞或者掉落时，能够卸去作用在微通道板上的受力，起到减震作用，与现有技术相比，本装置不易受损，延长了使用时间，降低了微光夜视仪的使用成本。
[0007]进一步地，所述微通道关于主体的竖直中轴线对称，主体表面的微通道直径最大，竖直中轴线上的直径最小，最大直径为12至18微米，最大直径是最小直径的2倍。通过实验发现，当微通道关于主体的竖直中轴线对称时，离子反馈效应能降低到最小，最大直径是最小直径的2倍时，能够有效降低噪声，增加图像清晰度。
[0008]进一步地，所述保护环的外径为其内径的1.5至2.5倍，所述保护环与主体的厚度相同。通过实践发现，当保护环的外径为其内径的1.5至2.5倍时，不仅能保证保护套与保护环之间很好的结合、确保微通道的数量，还节省了微通道板材料的用量，降低了微通道板的成本。
[0009]进一步地，所述硬弹簧位于凹槽内壁的中心位置。将硬弹簧设置在凹槽内壁的中心位置使得缓冲块能更好的与保护环接触、硬弹簧受到的力较均匀，另外，保护环在保护套内不易发生偏斜。
[0010]进一步地，所述缓冲块由橡胶材料制成，缓冲块与主体平行，缓冲块的长度等于保护环的环宽。缓冲块可以使用丁腈橡胶制作，丁腈橡胶有一定的弹性，不会磨损保护环，同时，也不会因为过于柔软而导致保护环在微光夜视仪摇晃的过程中发生偏斜，降低微通道板的增益特性，另外丁腈橡胶还具有一定的摩擦力，起到一定的固定作用。
[0011]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
1、本发明增大微通道入口处的直径，使得从光电阴极发射的电子碰撞微通道内壁的几率增大，有效降低背景噪声，在电子从微通道入口进入后，微通道直径逐渐变小增加了电子在通道内的碰撞次数，增大了微通道板的增益特性，之后微通道直径逐渐增加，不仅避免了微通道出口处高密度电子云导致的离子反馈效应，还防止电子往微通道入口反射，损害光电阴极；
2、本发明提供了一种微通道孔径可变的改进型微通道板，保护套不仅可以保护微通道板的边缘不会磨损，还通过设置在保护套内的缓冲块和硬弹簧，在微光夜视仪发生碰撞、掉落时，对微通道板起到减震作用，延长了微通道板的使用寿命，降低了使用成本；
3、本发明通过实践发现，当保护环的外径为其内径的1.5至2.5倍时，不仅能保证保护套与保护环之间很好的结合、确保微通道的数量，还节省了微通道板材料的用量，降低了微通道板的成本。
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明结构的半剖图。
[0013]附图中标记及对应的零部件名称:
1-主体，2-微通道，3-保护环，4-保护套，5-硬弹簧，6-紧固螺栓，7-缓冲块。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
[0015]如图1所示，本发明为一种微通道孔径可变的改进型微通道板，包括主体I，主体I沿径向外侧设置有保护环3，主体I上设置有若干微通道2，所述微通道2平行于主体I的轴向，微通道2的直径沿着主体I轴向先逐渐变小再逐渐变大，还包括保护套4，保护环3和保护套4的位置被配置为，当两个保护套4关于主体I镜面对称放置时，保护环3位于两个保护套4所形成的凹槽中，凹槽直径等于保护环3外径，凹槽内与主体I平行的侧面上设置有硬弹簧5，硬弹簧5连接有缓冲块7，还包括紧固螺栓6，紧固螺栓6沿与主体I垂直的方向贯穿两个保护套4，紧固螺栓6不与保护环3接触。微通道2关于主体I的竖直中轴线对称，主体I表面的微通道直径最大，竖直中轴线上的直径最小，最大直径为12至18微米，最大直径是最小直径的2倍。保护环3的外径为其内径的1.5至2.5倍，保护环3与主体I的厚度相同。硬弹簧5位于凹槽内壁的中心位置。缓冲块7由橡胶材料制成，缓冲块7与主体I平行，缓冲块7的长度等于保护环3的环宽。使用时，首先将保护套4水平放置，保护套4内间隔设置有若干硬弹簧5和缓冲块7，将保护环3水平放置在保护套4内的缓冲块7上，调整微通道板的位置，使主体I全部暴露在保护套4外，这样可以使得主体I上的微通道2全部工作，之后轻轻地合上另一半保护套4，另一半保护套4内的缓冲块7与保护环3接触后，对齐两个保护套4上设置的通孔，将紧固螺栓6从通孔内插入，之后对角线优先逐渐拧紧紧固螺栓6，两个保护套4是金属结构且只有外侧设置有紧固螺栓6，保护环3由于与缓冲块7接触而本身不会受到强挤压，当紧固螺栓6拧紧后，保护环3被夹持在保护套4内，主体I最大程度的暴露，之后光电阴极发射出均匀的电子，电子进入微通道2，微通道2内的电子会产生二次电子而多次倍增，强度放大后的电子束轰击荧光粉发光，实现信息图像显示。
[0016]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微通道孔径可变的改进型微通道板，包括主体(I)，所述主体(I)沿径向外侧设置有保护环(3)，主体(I)上设置有若干微通道(2)，其特征在于，所述微通道(2)平行于主体(I)的轴向，微通道(2)的直径沿着主体(I)轴向先逐渐变小再逐渐变大，还包括保护套(4)，所述保护环(3)和保护套(4)的位置被配置为，当两个保护套(4)关于主体(I)镜面对称放置时，保护环(3)位于两个保护套(4)所形成的凹槽中，所述凹槽直径等于保护环(3)外径，凹槽内与主体(I)平行的侧面上设置有硬弹簧(5)，所述硬弹簧(5)连接有缓冲块(7)，还包括紧固螺栓(6)，所述紧固螺栓(6)沿与主体(I)垂直的方向贯穿两个保护套(4)，紧固螺栓(6)不与保护环(3)接触。2.根据权利要求1所述的一种微通道孔径可变的改进型微通道板，其特征在于，所述微通道(2)关于主体(I)的竖直中轴线对称，主体(I)表面的微通道直径最大，竖直中轴线上的直径最小，最大直径为12至18微米，最大直径是最小直径的2倍。3.根据权利要求1所述的一种微通道孔径可变的改进型微通道板，其特征在于，所述保护环(3)的外径为其内径的1.5至2.5倍，所述保护环(3)与主体(I)的厚度相同。4.根据权利要求1所述的一种微通道孔径可变的改进型微通道板，其特征在于，所述硬弹簧(5)位于凹槽内壁的中心位置。5.根据权利要求1所述的一种微通道孔径可变的改进型微通道板，其特征在于，所述缓冲块(7)由橡胶材料制成，缓冲块(7)与主体(I)平行，缓冲块(7)的长度等于保护环(3)的环宽。
【文档编号】H01J43/10GK105845537SQ201610335822
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】文林顺, 马洪斌
【申请人】四川汇英光电科技有限公司