空間探測通用微通道板傳感器的製作方法
2024-02-16 08:09:15 1
專利名稱：空間探測通用微通道板傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空間探測領域通用的一種傳感器，它以微通道板作為探測元件，能夠廣泛應用於空間低能帶電粒子探測、空間紫外成象、空間中性原子成象和探測等空間探測領域的不同應用方向。
作為對低能帶電粒子、X射線、紫外線等探測對象靈敏的探測元件--微通道板，是一種經過高溫氧化、還原，內表面塗附鉛料的玻璃，一般是平板形，其上有數以億計的微通道，在微通道板的上、下表面施加一定的偏壓後，微通道板就具有對輸入的探測對象轉換為電脈衝信號的功能，並能夠進行放大、倍增，形成電子學系統可以處理的輸出信號。輸出信號由陽極板，或者CCD器件採集，並提供給後續電子學系統。為了提高增益，微通道板需要兩片疊放。如
圖1所示，A和B是兩片微通道板，C是陽極板，這樣的組合在空間探測領域被應用，但是會遇到諸如抗力學振動、高壓絕緣、位形改變、真空排氣不良等問題。
為解決這些問題，一般的辦法是兩片微通道板之間採用微螺絲多點支撐，陶瓷粘接封裝的辦法，來固定兩片微通道板，形成微通道板部件，陽極板部件與微通道板部件再通過機械辦法另行固定耦合。陶瓷粘接封裝能夠提高探測器抗力學振動的特性，也能夠保證高壓絕緣，但是，兩片微通道板玻璃之間的微螺絲為多點支撐，容易放電；且兩板之間的相對位置會因為振動從而改變，降低測量的準確度；兩板間的殘餘氣體在空間不易排放，可能導致低氣壓真空放電，也使得微通道板容易破損；另外，整個傳感器不是一體化設計，使得陽極板部件與微通道板部件耦合的距離產生偏差，甚至無法達到要求。這些可能的問題使得傳感器的可靠性大大降低，空間探測的實現發生很大困難。
本實用新型的目的是要提供一種供空間探測通用的整體結構的微通道板傳感器，它能夠有效地解決力學振動、高壓絕緣、位形固定、真空排氣等問題，更充分地滿足空間探測應用的要求。
本實用新型是由環狀蓋板、外套筒、內套筒、銅環、兩片微通道板、陽極板、氣孔、引線組成。本實用新型製作方法是；首先將陽極板安裝於內套筒的下方凹槽內，用螺絲固定，並用膠固封，將引線引出；將兩片微通道板順序安裝於內套筒的上方凹槽內，在兩片微通道板之間安裝銅環，用矽橡膠固封，引出引線；將內套筒安裝於外套筒內，用螺釘固定；將上蓋板安裝於內、外套筒的上表面，在上蓋板和兩片微通道板之間裝有銅環；在內、外套筒上開有氣孔；外套筒的材料為鋁，內套筒由聚醯亞胺製成，為微通道板部件和陽極板部件提供安裝面；以下結合圖2具體說明本實用新型的結構；1環狀蓋板、2外套筒、3內套筒、4銅環、5和6微通道板、7陽極板、8氣孔、9引線，內套筒上方和下方設有安裝凹槽，為微通道板部件和陽極板部件提供安裝面；本實用新型的安裝，首先將陽極板7安裝於內套筒3的下方凹槽內，用螺絲固定，並用矽橡膠固封，將引線9引出；將兩片微通道板順序安裝於內套筒的上方凹槽內，在兩片微通道板之間安裝銅環，用膠固封，引出引線；將內套筒安裝於外套筒內，用螺釘固定；將上蓋板安裝於內、外套筒的上表面，在上蓋板和兩片微通道板之間裝有銅環；在內、外套筒上開有氣孔；外套筒的材料為鋁，內套筒由聚醯亞胺製成，本實用新型採用了一體化結構設計、內套筒材料的選用和隔離封裝、以及銅環的使用，使得傳感器力學振動特性、耐高壓特性大大增強；保證電接觸均勻，防止高壓打火；且起到支撐的作用，提供了近距離安裝的可能；在內、外套筒上開有氣孔，克服了真空排氣的不足，更充分地滿足空間探測應用的要求。
本實用新型的最佳實施例為由環狀蓋板1、外套筒2、內套筒3、銅環4微通道板5和6、陽極板7、氣孔8、引線9組成。本實用新型的安裝結合圖(2)詳細說明首先將陽極板安裝於內套筒3的下方凹槽內，用螺絲固定，並用膠固封，將引線9引出；將兩片微通道板順序安裝於內套筒的上方凹槽內，在兩片微通道板之間注意安裝銅環，用膠固封，引出引線；將內套筒安裝於外套筒內，用螺釘固定；將上蓋板安裝於內、外套筒的上表面，在上蓋板和兩片微通道板之間裝有銅環；在外套筒上開有氣孔；外套筒的材料為鋁，內套筒由聚醯亞胺製成，為微通道板部件和陽極板部件提供安裝面；在微通道板之間、以及微通道板和上蓋板之間銅環的厚度最佳為0．1mm，內、外套筒上均打有氣孔，以保證真空出氣的要求。
權利要求1.一種空間探測通用微通道板傳感器，其特徵在於由環狀蓋板、外套筒、內套筒、銅環、兩片微通道板、陽極板、氣孔、引線組成，陽極板安裝於內套筒的下方凹槽內，用螺絲固定，並用膠固封，將引線引出；將兩片微通道板順序安裝於內套筒的上方凹槽內，在兩片微通道板之間安裝銅環，用矽橡膠固封，引出引線；將內套筒安裝於外套筒內，用螺釘固定；將上蓋板安裝於內、外套筒的上表面，在上蓋板和兩片微通道板之間裝有銅環；在內、外套筒上開有氣孔。
2.按權利要求1所述空間探測通用微通道板傳感器，其特徵在於銅環厚度為0．1mm。
3.按權利要求1所述空間探測通用微通道板傳感器，其特徵在於外套筒的材料為鋁，內套筒由聚醯亞胺製成，並為微通道板部件和陽極板部件提供安裝面。
專利摘要空間探測通用微通道板傳感器,涉及空間探測領域通用的一種傳感器,它以微通道板作為探測元件,能夠廣泛應用於空間低能帶電粒子探測、空間紫外成象、空間中性原子成象和探測等空間探測領域的不同應用方向,本實用新型採用了一體化結構設計、內套筒材料的選用和隔離封裝、以及銅環的使用,使得傳感器力學振動特性、耐高壓特性大大增強;保證電接觸均勻,防止高壓打火;在內、外套筒上開有氣孔,克服了真空排氣的不足,更充分地滿足空間探測應用的要求。
文檔編號G01N23/00GK2417470SQ00231959
公開日2001年1月31日 申請日期2000年3月21日 優先權日2000年3月21日
發明者林雲龍, 張多明 申請人:中國科學院空間科學與應用研究中心