一种输入窗及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种输入窗及其制备方法和应用，所述输入窗包括依次连接的第一玻璃片、通道片及第二玻璃片；所述第一玻璃片上开设有凹槽；所述通道片包括平片，所述平片嵌于所述凹槽内，所述平片上设有规则的微通道阵列，所述微通道阵列的形成方向垂直于所述通道片的平面。本发明专利技术采用通道结构代替石英玻璃，重量轻；通道孔径可为微米级或毫米级，能实现小型化。能实现小型化。能实现小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种输入窗及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种紫外探测
，特别是涉及一种用于紫外探测器的输入窗及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]紫外探测器是通过被动接收紫外线辐射来辨认目标的，与红外探测相比，紫外波段的探测系统不仅在工作时不易受长波电磁干扰，可以在很强的电磁辐射环境中工作，并且具有很好的隐蔽性。因此，紫外探测技术在导弹预警与跟踪、紫外通讯、天文观测、电力系统巡检等军事和民用的多个领域内都有着非常广泛的应用。紫外辐射的波长较短，当它辐射在物体表面时，容易被物体吸收，所以紫外光的穿透本领比可见光、红外光都弱，给紫外探测器输入窗的制作带来难度。
[0003]光电倍增管是一种典型的光电真空型紫外探测器，光电倍增管的输入窗目前常用的是石英玻璃，如图1所示，石英玻璃加工为侧面呈台阶状的圆片，台阶面5处涂覆吸收层，允许一定角度范围内的紫外光通过，光线由入射面4进入输入窗，入射角(指入射光线与入射面法线15的夹角)较大的光线14被台阶面5处的吸收层吸收，入射角较小的光线13由出射面6穿出。紫外光穿过石英玻璃后到达光电阴极转化为电子，通过电子倍增后被探测器读出，从而实现对紫外光的探测。这种型式的输入窗一般是用于要求大视场的条件下。但是，如果要实现针对较小范围的目标方位的探测，需要控制视场角，只接收较小范围内的目标信号，防止视场外光线进入造成噪声。石英玻璃输入窗结构中，因吸收层只能涂覆在输入窗外围，要减小视场需要延长吸收层的面积，会造成体积过大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于紫外探测器的输入窗及其制备方法和应用，可以根据需要改变视场角，对紫外信号实现更精确的定向、定位探测，并且具有轻小型化的优点。
[0005]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种输入窗，包括依次连接的第一玻璃片、通道片及第二玻璃片；所述第一玻璃片上开设有凹槽；所述通道片包括平片，所述平片嵌于所述凹槽内，所述平片上设有规则的微通道阵列，所述微通道阵列的形成方向垂直于所述通道片的平面。
[0006]优选的，前述的输入窗中，其中所述第一玻璃片的凹槽端口与第二玻璃片固定连接。
[0007]优选的，前述的输入窗中，其中所述凹槽端口与第二玻璃片间通过丙烯酸树脂、有机硅凝胶或光学环氧胶粘合。
[0008]优选的，前述的输入窗中，其中所述输入窗的视场角其中，d为微通道的孔径，t为通道片的厚度。
[0009]优选的，前述的输入窗中，其中所述第一玻璃片和所述第二玻璃片为平片。
[0010]优选的，前述的输入窗中，其中所述第一玻璃片和所述第二玻璃片为外径相等的圆片，所述第二玻璃片的厚度小于第一玻璃片的厚度。
[0011]优选的，前述的输入窗中，其中所述微通道阵列的内壁均设有紫外吸收层。
[0012]本专利技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种输入窗的制备方法，包括以下步骤：
[0013]a第一玻璃片的制备：将第一玻璃精雕为带有凹槽的圆形玻璃片，之后对该玻璃片的平面、凹槽处及端口处分别进行抛光；
[0014]b通道片的制备：将第三玻璃加工成圆柱空心管与截面为正三角形的玻璃棒并分别进行纤维拉制，得到空管单纤维和三角形纤维；将该空管单纤维组合排列为复合纤维棒，之后用三角形纤维填充该空管纤维间的孔隙，拉制得到第二纤维；将该第二纤维定长截断，排列为六棱柱坯板；或将该空管单纤维直接定长截断，排列为六棱柱坯板，之后用三角形纤维填充该空管纤维间的孔隙；将该六棱柱坯板进行熔压；将熔压后的坯板切为薄片，精雕、抛光为所需通道片的外形尺寸；去除通道内引入的杂质，形成具有规则排列的微通道阵列；
[0015]c第二玻璃片的制备：将第二玻璃精雕为圆形片；之后将该圆形片进行抛光；
[0016]d配合：将步骤b得到的通道片嵌入步骤a得到的第一玻璃片的凹槽中，将该凹槽的端口与第二玻璃片间进行粘合。
[0017]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤a中，所述抛光具体包括：先用抛光液对玻璃片的平面进行抛光，之后将该玻璃片可旋转地连接于轴上，用聚氨酯对凹槽处与端口处进行抛光。
[0018]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤a中，所述抛光中使用的抛光液为CeO2或Fe2O3悬浮液，其浓度为200～400g/L，粒径小于等于1μm。
[0019]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤a中，所述凹槽与圆形玻璃片的中心位于同一条直线上。
[0020]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤a和c中，所述第一玻璃选自石英玻璃、ZWB3透紫玻璃和蓝宝石玻璃中的一种；优选为JGS1石英玻璃。
[0021]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤b中，所述第三玻璃含Fe
3+
、Ti
4+
和Ce
4+
中的至少一种。
[0022]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤b中，当所述微通道阵列的孔径为0.25mm及以上时，所述纤维拉制为一次单纤维拉制；当所述微通道阵列的孔径为0.25mm以下时，所述纤维拉制包括单纤维、复合纤维两次拉制；所述纤维拉制的温度比玻璃管的软化点高70～150℃。
[0023]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤b中，所述熔压的温度高于玻璃软化点0～10℃。
[0024]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤b中，所述精雕的通道片的直径比第一玻璃片的凹槽内径小0.01～0.02mm，厚度大于凹槽深度0.15～0.30mm；所述抛光的通道片的厚度至大于凹槽深度0.1～0.2mm。
[0025]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤b中，所述通道片含有规则排列的微米级或毫米级圆形微通道阵列。
[0026]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤b中，所述圆形微通道阵列的孔径
为10～2000μm。
[0027]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中在步骤b之后步骤c之前还包括：使用电子束真空蒸镀或原子层沉积的方法在通道的内壁镀紫外光吸收层。
[0028]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中所述吸收层的材料为Fe2O3、TiO2或CeO2，吸收层的厚度为300～1000nm。
[0029]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤c中，所述圆形片的直径与第一玻璃片的外径相等，厚度小于第一玻璃片。
[0030]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤c中，所述抛光所用的抛光液为CeO2或Fe2O3悬浮液。
[0031]优选的，前述的输入窗的制备方法中，其中步骤d中，所述粘合是采用丙烯酸树脂、有机硅凝胶或光学环氧胶进行粘合。
[0032]本专利技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种紫外探测器，所述紫外探测器包括上述的输入窗。
[0033]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输入窗，其特征在于，包括依次连接的第一玻璃片、通道片及第二玻璃片；所述第一玻璃片上开设有凹槽；所述通道片包括平片，所述平片嵌于所述凹槽内，所述平片上设有规则的微通道阵列，所述微通道阵列的形成方向垂直于所述通道片的平面。2.如权利要求1所述的输入窗，其特征在于，所述第一玻璃片的凹槽端口与第二玻璃片固定连接。3.如权利要求1所述的输入窗，其特征在于，所述输入窗的视场角其中，d为微通道的孔径，t为通道片的厚度。4.如权利要求1所述的输入窗，其特征在于，所述第一玻璃片和所述第二玻璃片为外径相等的圆片，所述第二玻璃片的厚度小于第一玻璃片的厚度。5.一种权利要求1-4任一项所述的输入窗的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a第一玻璃片的制备：将第一玻璃精雕为带有凹槽的圆形玻璃片，之后对该玻璃片的平面、凹槽处及端口处分别进行抛光；b通道片的制备：将第三玻璃加工成圆柱空心管与截面为正三角形的玻璃棒并分别进行纤维拉制，得到空管单纤维和三角形纤维；将该空管单纤维组合排列为复合纤维棒，之后用三角形纤维填充该空管纤维间的孔隙，拉制得到第二纤维，将该第二纤维定长截断，排列为六棱柱坯板；或将该空管单纤维直接定长截断，排列为六棱柱坯板，之后用三角形纤维填充该空管纤维间的孔隙；将该六棱柱坯板进行熔压；将熔压后的坯板切为薄片，精雕、抛光为所需通道片的外形尺寸；去除通道内引入的杂质，形成具有规则排列的微通道阵列；c第二玻璃片的制备：将第二玻璃精雕为圆形片；之后将该圆形片进行抛光；d配合：将步骤b得到的通道片嵌入步骤a得到的第一玻璃片的凹槽中，将该凹槽的端口与第二玻璃片间进行粘合。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金升，廉姣，侯伟杰，刘娟，孙勇，史小玄，吕学良，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：