一種帶保護套的變通道式微通道板的製作方法

2023-11-11 06:06:37 2

一種帶保護套的變通道式微通道板的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶保護套的變通道式微通道板，包括主體，主體沿徑向外側設置有保護環，主體上設置有若干微通道，微通道平行於主體的軸向，微通道的直徑沿著主體軸向先逐漸變小再逐漸變大，當兩個保護套關於主體鏡面對稱放置時，保護環位於兩個保護套所形成的凹槽中，凹槽直徑等於保護環外徑，凹槽內與主體平行的側面上設置有硬彈簧，硬彈簧連接有緩衝塊，還包括緊固螺栓，所述緊固螺栓沿與主體垂直的方向貫穿兩個保護套，緊固螺栓不與保護環接觸。本實用新型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。
【專利說明】
一種帶保護套的變通道式微通道板
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種微通道板，具體涉及一種帶保護套的變通道式微通道板。
【背景技術】
[0002]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，並且可以與紅外、雷射、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後，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。
[0003]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，其實質在於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製成的電子倍增器，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，電子通過微通道板後強度進一步增強，放大後的電子束轟擊螢光粉發光，實現信息圖像顯示。
[0004]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。
【實用新型內容】
[0005]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，提供一種帶保護套的變通道式微通道板，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。
[0006]本實用新型通過下述技術方案實現:一種帶保護套的變通道式微通道板，包括主體，所述主體沿徑向外側設置有保護環，主體上設置有若干微通道，所述微通道平行於主體的軸向，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，所述保護環和保護套的位置被配置為，當兩個保護套關於主體鏡面對稱放置時，保護環位於兩個保護套所形成的凹槽中，所述凹槽直徑等於保護環外徑，凹槽內與主體平行的側面上設置有硬彈簧，所述硬彈簧連接有緩衝塊，還包括緊固螺栓，所述緊固螺栓沿與主體垂直的方向貫穿兩個保護套，緊固螺栓不與保護環接觸。現有技術中，當施加在微通道板兩端的電壓高於1000V時，會出現離子反饋，微通道板的噪聲增大，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，電離後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衝塊，將微通道板的保護環部分水平放置在保護套內的緩衝塊上，調整微通道板的位置，使微通道板的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後，輕輕地合上另一半保護套，另一半保護套內的緩衝塊與微通道板接觸後，對齊兩個保護套上設置的通孔，將緊固螺栓從通孔內插入，之後對角線優先逐漸擰緊緊固螺栓，兩個保護套是金屬結構且只有外側設置有緊固螺栓，保護環由於與緩衝塊接觸而本身不會受到強擠壓，當緊固螺栓擰緊後，保護環被夾持在保護套內，主體最大程度的暴露。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機率增大，通過實驗發現，增大電子碰撞微通道內壁的機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，之後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，電離後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，本裝置在微通道後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，保護套使得主體固定在保護套內，硬彈簧和緩衝塊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。
[0007]進一步地，所述微通道關於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，當微通道關於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。
[0008]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。
[0009]進一步地，所述硬彈簧位於凹槽內壁的中心位置。將硬彈簧設置在凹槽內壁的中心位置使得緩衝塊能更好的與保護環接觸、硬彈簧受到的力較均勻，另外，保護環在保護套內不易發生偏斜。
[0010]進一步地，所述緩衝塊由橡膠材料製成，緩衝塊與主體平行，緩衝塊的長度等於保護環的環寬。緩衝塊可以使用丁腈橡膠製作，丁腈橡膠有一定的彈性，不會磨損保護環，同時，也不會因為過於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。
[0011]本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果:
[0012]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機率增大，有效降低背景噪聲，在電子從微通道入口進入後，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，之後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；
[0013]2、本實用新型提供了一種帶保護套的變通道式微通道板，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緩衝塊和硬彈簧，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；
[0014]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。
【附圖說明】

[0015]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，並不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
[0016]圖1為本實用新型結構的半剖圖。
[0017]附圖中標記及對應的零部件名稱:
[0018]1-主體，2-微通道，3-保護環，4-保護套，5-硬彈簧，6-緊固螺栓，7-緩衝塊。
【具體實施方式】
[0019]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於解釋本實用新型，並不作為對本實用新型的限定。
實施例
[0020]如圖1所示，本實用新型為一種帶保護套的變通道式微通道板，包括主體I，主體I沿徑向外側設置有保護環3，主體I上設置有若干微通道2，所述微通道2平行於主體I的軸向，微通道2的直徑沿著主體I軸向先逐漸變小再逐漸變大，還包括保護套4，保護環3和保護套4的位置被配置為，當兩個保護套4關於主體I鏡面對稱放置時，保護環3位於兩個保護套4所形成的凹槽中，凹槽直徑等於保護環3外徑，凹槽內與主體I平行的側面上設置有硬彈簧5，硬彈簧5連接有緩衝塊7，還包括緊固螺栓6，緊固螺栓6沿與主體I垂直的方向貫穿兩個保護套4，緊固螺栓6不與保護環3接觸。微通道2關於主體I的豎直中軸線對稱，主體I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，保護環3與主體I的厚度相同。硬彈簧5位於凹槽內壁的中心位置。緩衝塊7由橡膠材料製成，緩衝塊7與主體I平行，緩衝塊7的長度等於保護環3的環寬。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和緩衝塊7，將保護環3水平放置在保護套4內的緩衝塊7上，調整微通道板的位置，使主體I全部暴露在保護套4外，這樣可以使得主體I上的微通道2全部工作，之後輕輕地合上另一半保護套4，另一半保護套4內的緩衝塊7與保護環3接觸後，對齊兩個保護套4上設置的通孔，將緊固螺栓6從通孔內插入，之後對角線優先逐漸擰緊緊固螺栓6，兩個保護套4是金屬結構且只有外側設置有緊固螺栓6，保護環3由於與緩衝塊7接觸而本身不會受到強擠壓，當緊固螺栓6擰緊後，保護環3被夾持在保護套4內，主體I最大程度的暴露，之後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，強度放大後的電子束轟擊螢光粉發光，實現信息圖像顯示。
[0021]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，並不用於限定本實用新型的保護範圍，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範圍之內。
【主權項】
1.一種帶保護套的變通道式微通道板，包括主體(I)，所述主體(I)沿徑向外側設置有保護環(3)，主體(I)上設置有若干微通道(2)，其特徵在於，所述微通道(2)平行於主體(I)的軸向，微通道(2)的直徑沿著主體(I)軸向先逐漸變小再逐漸變大，還包括保護套(4)，所述保護環(3)和保護套(4)的位置被配置為，當兩個保護套(4)關於主體(I)鏡面對稱放置時，保護環(3)位於兩個保護套(4)所形成的凹槽中，所述凹槽直徑等於保護環(3)外徑，凹槽內與主體(I)平行的側面上設置有硬彈簧(5)，所述硬彈簧(5)連接有緩衝塊(7)，還包括緊固螺栓(6)，所述緊固螺栓(6)沿與主體(I)垂直的方向貫穿兩個保護套(4)，緊固螺栓(6)不與保護環(3)接觸;所述微通道(2)關於主體(I)的豎直中軸線對稱，主體(I)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。2.根據權利要求1所述的一種帶保護套的變通道式微通道板，其特徵在於，所述保護環(3)的外徑為其內徑的1.5至2.5倍，所述保護環(3)與主體(I)的厚度相同。3.根據權利要求1所述的一種帶保護套的變通道式微通道板，其特徵在於，所述硬彈簧(5)位於凹槽內壁的中心位置。4.根據權利要求1所述的一種帶保護套的變通道式微通道板，其特徵在於，所述緩衝塊(7)由橡膠材料製成，緩衝塊(7)與主體(I)平行，緩衝塊(7)的長度等於保護環(3)的環寬。
【文檔編號】H01J9/00GK205692796SQ201620461499
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月20日 公開號201620461499.0, CN 201620461499, CN 205692796 U, CN 205692796U, CN-U-205692796, CN201620461499, CN201620461499.0, CN205692796 U, CN205692796U
【發明人】文林順, 馬洪斌
【申請人】四川匯英光電科技有限公司